JP4236109B2 - Substrate processing method and substrate processing apparatus - Google Patents

Substrate processing method and substrate processing apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP4236109B2
JP4236109B2 JP2004094917A JP2004094917A JP4236109B2 JP 4236109 B2 JP4236109 B2 JP 4236109B2 JP 2004094917 A JP2004094917 A JP 2004094917A JP 2004094917 A JP2004094917 A JP 2004094917A JP 4236109 B2 JP4236109 B2 JP 4236109B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
nozzle
liquid
chemical
substrate
processed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2004094917A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2004319990A (en
Inventor
信夫 小西
孝之 戸島
武彦 折居
Original Assignee
東京エレクトロン株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to JP2003095582 priority Critical
Application filed by 東京エレクトロン株式会社 filed Critical 東京エレクトロン株式会社
Priority to JP2004094917A priority patent/JP4236109B2/en
Publication of JP2004319990A publication Critical patent/JP2004319990A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4236109B2 publication Critical patent/JP4236109B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

この発明は、例えば半導体ウエハやLCD用ガラス基板等の各種基板に薬液やリンス液等を供給して洗浄処理をする基板処理方法及びその装置に関するものである。   The present invention relates to a substrate processing method and apparatus for supplying a chemical solution, a rinsing solution or the like to various substrates such as a semiconductor wafer and a glass substrate for LCD to perform a cleaning process.
一般に、半導体デバイスの製造工程やLCD製造工程においては、半導体ウエハやLCD用ガラス基板等の被処理基板に付着したレジストやドライ処理後の残渣(ポリマ等)を除去するために、処理液を用いる洗浄処理方法が広く採用されている。ここで、処理液とは、例えば有機溶剤あるいは有機酸等や無機酸等の薬液と、リンス液である純水のことをいう。   In general, in a semiconductor device manufacturing process or an LCD manufacturing process, a processing solution is used to remove a resist adhering to a substrate to be processed such as a semiconductor wafer or a glass substrate for LCD or a residue (polymer, etc.) after dry processing. A cleaning method is widely adopted. Here, the treatment liquid refers to, for example, a chemical liquid such as an organic solvent, an organic acid, or an inorganic acid, and pure water that is a rinse liquid.
ウエハ洗浄技術は、今後のデバイスの信頼性、製品歩留まりを確保する上で非常に重要な技術となっている。特に、最小パターン寸法が1/10程度までのパーティクルが、製品歩留まりに影響すると言われ、デバイスの微細化と共に、洗浄装置への要求も一段と厳しくなっている。   Wafer cleaning technology is a very important technology for ensuring device reliability and product yield in the future. In particular, particles having a minimum pattern size of about 1/10 are said to affect the product yield, and the demands on the cleaning apparatus are becoming more severe with the miniaturization of devices.
従来のこの種の基板処理方法としては、被処理基板を水平回転しながら、その表面に薬液例えばDHF(希フッ酸)等の連続流を供給して洗浄処理する洗浄処理工程と、次いで、洗浄処理後に被処理基板の表面にリンス液である純水を供給して被処理基板の表面をリンスするリンス処理工程と、引き続き被処理基板を高速回転して被処理基板の表面に付着した水滴を液切りする液切り乾燥工程とからなる方法がある。例えば、被処理基板の表面に所定の洗浄処理液や純水を連続流として斜め上方から供給する基板処理方法である(例えば、特許文献1参照)。
特開平4−287922号公報(特許請求の範囲、段落番号0014,0019、図1)
As a conventional substrate processing method of this type, there is a cleaning processing step of cleaning a substrate by supplying a continuous flow of a chemical solution such as DHF (dilute hydrofluoric acid) to the surface while horizontally rotating the substrate to be processed, and then cleaning A rinsing process for rinsing the surface of the substrate to be treated by supplying pure water as a rinsing liquid to the surface of the substrate to be treated after processing, and subsequently, water droplets adhering to the surface of the substrate to be treated by rotating the substrate to be treated at high speed. There is a method comprising a liquid draining step for draining liquid. For example, there is a substrate processing method in which a predetermined cleaning processing liquid or pure water is supplied as a continuous flow from an oblique upper side to the surface of a substrate to be processed (see, for example, Patent Document 1).
JP-A-4-287922 (claims, paragraph numbers 0014, 0019, FIG. 1)
ところで、この種の基板処理方法において重要な点の一つは、高価な薬液等の処理液をいかに有効に利用するか、つまり薬液の量をできるだけ少量とする工夫である。そのため、薄い液膜を形成しての処理が必要となってきた。ここで問題となるのは、ウエハの表面が親水面か疎水面かで、薬液が液膜状態を維持できるかどうかが大きく変わる点である。酸化シリコン膜は親水面であるが、シリコン基板およびポリシリコン膜の表面は疎水面である。ウエハの表面が疎水面の場合、ウエハに水滴が残り易く、気液界面でのパーティクルが発生し易い。   By the way, one of the important points in this type of substrate processing method is how to effectively use a processing solution such as an expensive chemical solution, that is, a device for reducing the amount of the chemical solution as small as possible. Therefore, it has become necessary to form a thin liquid film. The problem here is that whether the surface of the wafer is a hydrophilic surface or a hydrophobic surface and whether the chemical solution can maintain the liquid film state varies greatly. The silicon oxide film is a hydrophilic surface, but the surfaces of the silicon substrate and the polysilicon film are hydrophobic surfaces. When the surface of the wafer is a hydrophobic surface, water droplets are likely to remain on the wafer, and particles at the gas-liquid interface are likely to be generated.
そこで、できるだけ少量の処理液(薬液)で被処理基板を処理例えば洗浄処理し、引き続きリンス液でリンス処理する場合に、パーティクルを基板表面に残留させないでクリーン度を向上させることが重要な課題である。   Therefore, when processing the substrate to be processed with as little processing liquid (chemical solution) as possible, for example, cleaning processing and then rinsing processing with the rinsing liquid, it is an important issue to improve the cleanness without leaving particles on the substrate surface. is there.
この発明は上記事情に鑑みなされたもので、少量で薬液を被処理基板上に供給して、疎水面が出て来ても、パーティクルの原因となる液滴にならずに液膜を形成させることのできる基板処理方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances. A small amount of a chemical solution is supplied onto a substrate to be processed, and even if a hydrophobic surface comes out, a liquid film is formed without forming droplets that cause particles. An object of the present invention is to provide a substrate processing method that can perform the above process.
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明に係る基板処理方法は、 疎水性の層の表面に親水性の層を有する被処理基板に処理液を供給して処理を施す基板処理方法であって、 薬液を回転する上記被処理基板に供給して、薬液の膜を被処理基板の表面に形成する工程と、 リンス液を回転する上記被処理基板に供給して、薬液とリンス液の混合液の膜を上記被処理基板の表面全面に形成する工程と、 上記被処理基板の表面からリンス液により上記混合液を除去する工程と、を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a substrate processing method according to claim 1 is a substrate processing method for supplying a processing liquid to a substrate to be processed having a hydrophilic layer on the surface of a hydrophobic layer and performing the processing. there are, supplied to the substrate to be processed to rotate the drug solution, and forming a film of the chemical liquid on the surface of the substrate, is supplied to the substrate to be processed to rotate the rinsing liquid, the chemical liquid and the rinse liquid The method includes a step of forming a film of the mixed solution on the entire surface of the substrate to be processed, and a step of removing the mixed solution from the surface of the substrate to be processed with a rinsing liquid.
また、請求項1記載の基板処理方法は、 上記薬液の膜を形成する工程は、薬液を吐出している薬液ノズルを被処理基板の周縁の上方の第1の位置から被処理基板の中心の上方の第2の位置に向けて移動させることにより行われ、 上記混合液の膜を形成する工程は、リンス液を吐出しているリンス液ノズルを、薬液を吐出しており、かつ上記第1の位置から第2の位置に向けて移動している上記薬液ノズルを追いかけるように移動させることにより行われ、かつ、疎水性の層が露出する前又は発生と同時にリンス液を薬液に混合する、ことを特徴とする。 In the substrate processing method according to claim 1, in the step of forming the chemical solution film, the chemical nozzle that discharges the chemical solution is moved from the first position above the periphery of the substrate to be processed to the center of the substrate to be processed. The step of forming the film of the mixed liquid is performed by moving toward the second position above, and the rinsing liquid nozzle that discharges the rinsing liquid discharges the chemical liquid, and the first liquid The rinsing liquid is mixed with the chemical liquid before or simultaneously with the occurrence of the hydrophobic layer, and the chemical liquid nozzle moving from the position to the second position is chased to follow the nozzle . It is characterized by that.
請求項記載の発明は、請求項記載の基板処理方法において、 上記混合液の膜を形成する工程において、被処理基板の半径方向外側に広がる薬液の膜が破壊されて液滴になる前にリンス液が薬液に混合されることが保証されるような範囲に薬液ノズルとリンス液ノズル間の距離が維持されつつ、リンス液ノズルが薬液ノズルを追いかける、ことを特徴とする。 According to a second aspect of the invention, the substrate processing method according to claim 1, wherein, in the step of forming a film of the mixed solution, before the film is broken droplets of the chemical liquid spreads radially outwardly of the substrate In this case, the distance between the chemical liquid nozzle and the rinsing liquid nozzle is maintained within a range in which it is ensured that the rinsing liquid is mixed with the chemical liquid, and the rinsing liquid nozzle follows the chemical liquid nozzle.
請求項記載の発明は、請求項1記載の基板処理方法において、 上記混合液を除去する工程は、リンス液を供給することにより行われ、この際、リンス液の供給量は、混合液の膜を形成する工程におけるリンス液の供給量より大きい、ことを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the substrate processing method according to the first aspect, the step of removing the mixed liquid is performed by supplying a rinsing liquid. It is larger than the supply amount of the rinsing liquid in the step of forming the film.
請求項記載の発明は、請求項記載の基板処理方法において、 上記混合液の膜を形成する工程が、 薬液ノズルが被処理基板の中心の上方の第2の位置に到達したときに薬液の供給を停止するステップと、 リンス液ノズルを上記被処理基板の上方に移動させながらリンス液の供給を継続するステップと、を含み、 上記混合液を除去する工程が、 上記リンス液ノズルを上記被処理基板の中心の上方に位置させてリンス液を供給するステップと、 上記被処理基板の回転速度を増大させるステップと、を含む、ことを特徴とする。この場合、上記混合液を除去する工程におけるリンス液の供給量は、混合液の膜を形成する工程におけるリンス液の供給量より大きくする方が好ましい(請求項)。 Invention of claim 4, wherein, in the substrate processing method according to claim 1 wherein the step of forming a film of the mixed solution, the chemical solution when the chemical liquid nozzle reaches the second position above the center of the substrate And a step of continuing to supply the rinsing liquid while moving the rinsing liquid nozzle above the substrate to be processed, and the step of removing the mixed liquid includes the step of removing the rinsing liquid nozzle. The method includes the steps of: supplying a rinsing liquid positioned above the center of the substrate to be processed; and increasing the rotational speed of the substrate to be processed. In this case, the supply amount of the rinsing liquid in the step of removing the mixture, it is larger than the supply amount of the rinsing liquid in the step of forming a film of the mixed solution is preferably (claim 5).
請求項記載の基板処理装置は、請求項1記載の基板処理方法を具現化するもので、 被処理基板を保持して回転する保持手段と、 上記保持手段を回転駆動するモータと、 上記保持手段により保持された被処理基板に薬液を供給する薬液ノズルと、 上記保持手段により保持された被処理基板にリンス液を供給するリンス液ノズルと、 上記保持手段により保持された被処理基板に対して上記薬液ノズル及びリンス液ノズルを移動させるノズル移動機構と、 上記薬液ノズルへの薬液の供給を制御する薬液制御バルブと、 上記リンス液ノズルへのリンス液の供給を制御するリンス液制御バルブと、 所定のシーケンスに従い、上記モータ、薬液制御バルブ、リンス液制御バルブ及びノズル移動機構を制御する制御手段と、を具備し、 上記制御手段は、上記保持手段により保持された上記被処理基板を上記モータを動作させることにより回転させつつ、かつ、上記薬液制御バルブを動作させることにより上記薬液ノズルから薬液を供給しつつ、かつ上記リンス液制御バルブを動作させることにより上記リンス液ノズルからリンス液を供給しつつ、上記ノズル移動機構を制御することにより、上記リンス液ノズルが上記薬液ノズルを追いかけるように両ノズルを上記被処理基板の周縁の上方の第1の位置から被処理基板の中心の上方の第2の位置に向けて移動させて、疎水性の層が露出する前又は発生と同時にリンス液を薬液に混合させる制御と、 上記被処理基板の回転を継続しつつ、かつ被処理基板の中心の上方に位置する上記リンス液ノズルからのリンス液の供給を継続しつつ、上記薬液ノズルが被処理基板の中心の上方の第2の位置に到達したときに上記薬液制御バルブを動作させることにより薬液の供給を停止する制御と、を行うように形成されている、ことを特徴とする。 A substrate processing apparatus according to claim 6 embodies the substrate processing method according to claim 1, wherein a holding means that holds and rotates a substrate to be processed, a motor that rotationally drives the holding means, and the holding A chemical nozzle for supplying a chemical liquid to the substrate to be processed held by the means, a rinsing liquid nozzle for supplying a rinse liquid to the substrate to be processed held by the holding means, and the substrate to be processed held by the holding means A nozzle moving mechanism for moving the chemical liquid nozzle and the rinsing liquid nozzle, a chemical liquid control valve for controlling the supply of the chemical liquid to the chemical liquid nozzle, and a rinse liquid control valve for controlling the supply of the rinsing liquid to the rinse liquid nozzle, Control means for controlling the motor, the chemical liquid control valve, the rinse liquid control valve and the nozzle moving mechanism according to a predetermined sequence, and the control means The rinsing liquid control is performed while rotating the substrate to be processed held by the holding means by operating the motor and supplying the chemical liquid from the chemical nozzle by operating the chemical control valve. By controlling the nozzle moving mechanism while supplying the rinsing liquid from the rinsing liquid nozzle by operating the valve, both nozzles are moved around the periphery of the substrate to be processed so that the rinsing liquid nozzle follows the chemical liquid nozzle. A control of moving the rinse liquid from the first upper position toward the second position above the center of the substrate to be processed and mixing the rinsing liquid with the chemical before or simultaneously with the occurrence of the hydrophobic layer; While continuing to rotate the processing substrate and continuing to supply the rinsing liquid from the rinsing liquid nozzle located above the center of the substrate to be processed, And a control for stopping the supply of the chemical liquid by operating the chemical liquid control valve when the nozzle reaches the second position above the center of the substrate to be processed. To do.
請求項記載の基板処理装置において、上記制御手段は、リンス液ノズルからのリンス液の供給を継続する際に、リンス液の供給量がリンス液制御バルブの開度を調節することにより増加するように形成されている方が好ましい(請求項)。 7. The substrate processing apparatus according to claim 6, wherein when the control means continues to supply the rinse liquid from the rinse liquid nozzle, the supply amount of the rinse liquid is increased by adjusting the opening of the rinse liquid control valve. It is more preferable that they are formed as described above (claim 7 ).
請求項記載の発明は、請求項記載の基板処理装置において、 上記ノズル移動機構は、ノズルアームを含み、このノズルアームには、薬液ノズル及びリンス液ノズルが保持手段により保持された被処理基板の上方に位置しているときに上記リンス液ノズルが上記被処理基板の半径方向に関して上記薬液ノズルの外側に位置するように、薬液ノズル及びリンス液ノズルが取り付けられている、ことを特徴とする。 The invention according to claim 8 is the substrate processing apparatus according to claim 6, wherein the nozzle moving mechanism includes a nozzle arm, and the nozzle arm has a chemical nozzle and a rinsing liquid nozzle held by holding means. The chemical liquid nozzle and the rinsing liquid nozzle are attached so that the rinsing liquid nozzle is positioned outside the chemical liquid nozzle with respect to the radial direction of the substrate to be processed when positioned above the substrate. To do.
また、請求項記載の発明は、請求項記載の基板処理装置において、 上記ノズル移動機構は、一対のノズルアームを含み、これらノズルアームには、薬液ノズル及びリンス液ノズルがそれぞれ取り付けられている、ことを特徴とする。 The invention according to claim 9 is the substrate processing apparatus according to claim 6, wherein the nozzle moving mechanism includes a pair of nozzle arms, and a chemical liquid nozzle and a rinse liquid nozzle are respectively attached to the nozzle arms. It is characterized by that.
また、請求項10記載の発明は、請求項又は記載の基板処理装置において、 上記制御手段は、リンス液ノズルからのリンス液の供給を継続する際に、薬液の膜が破壊されて液滴になる前に膜の形態で半径方向外側に広がる薬液にリンス液が混合することが保証されるような範囲に薬液ノズルとリンス液ノズルとの間の距離が維持されるように、ノズル移動機構を制御するように形成されている、ことを特徴とする。 Further, the invention according to claim 10 is the substrate processing apparatus according to claim 6 or 9, wherein when the control means continues to supply the rinsing liquid from the rinsing liquid nozzle, the film of the chemical liquid is broken and the liquid is broken. The nozzle moves so that the distance between the chemical nozzle and the rinsing liquid nozzle is maintained in a range that ensures that the rinsing liquid is mixed with the chemical liquid that spreads radially outward in the form of a film before becoming a droplet. It is formed so that a mechanism may be controlled.
請求項1〜10記載の発明では、薬液を回転する被処理基板に供給して、薬液の膜を被処理基板の表面に形成した後、リンス液を回転する被処理基板に供給して、薬液とリンス液の混合液の膜を被処理基板の表面全面に形成し、その後、被処理基板の表面からリンス液により混合液を除去する。この場合、薬液の膜を形成する工程は、薬液を吐出している薬液ノズルを被処理基板の周縁の上方の第1の位置から被処理基板の中心の上方の第2の位置に向けて移動させることにより行われ、混合液の膜を形成する工程は、リンス液を吐出しているリンス液ノズルを、薬液を吐出しており、かつ上記第1の位置から第2の位置に向けて移動している上記薬液ノズルを追いかけるように移動させることにより行う。 According to the first to tenth aspects of the present invention, the chemical solution is supplied to the rotating substrate to be processed, the film of the chemical solution is formed on the surface of the substrate to be processed, and then the rinse liquid is supplied to the rotating substrate to be processed. A film of the mixed solution of the rinsing liquid is formed on the entire surface of the substrate to be processed, and then the mixed liquid is removed from the surface of the substrate to be processed with the rinsing liquid. In this case, in the step of forming the chemical solution film, the chemical nozzle that discharges the chemical solution is moved from the first position above the periphery of the substrate to be processed to the second position above the center of the substrate to be processed. The step of forming the film of the mixed liquid is performed by causing the rinsing liquid nozzle that discharges the rinsing liquid to discharge the chemical liquid and move from the first position to the second position. This is done by moving the chemical nozzle to follow.
この場合、混合液の膜を形成する工程において、被処理基板の半径方向外側に広がる薬液の膜が破壊されて液滴になる前にリンス液が薬液に混合されることが保証されるような範囲に薬液ノズルとリンス液ノズル間の距離が維持されつつ、リンス液ノズルが薬液ノズルを追いかけるように制御することにより、薬液ノズルからの薬液ができるだけ少量ですみ、かつ、薬液が被処理基板の露出により液滴が生じない。   In this case, in the step of forming the mixed solution film, it is ensured that the rinse solution is mixed with the chemical solution before the chemical solution film spreading radially outward of the substrate to be processed is broken into droplets. The distance between the chemical nozzle and the rinse nozzle is maintained within the range, and the rinse nozzle is controlled so as to follow the chemical nozzle, so that the chemical liquid from the chemical nozzle is as small as possible, and the chemical liquid is applied to the substrate to be processed. No droplets are produced by exposure.
また、混合液の膜を形成する工程において、薬液ノズルが被処理基板の中心の上方の第2の位置に到達したときに薬液の供給を停止し、リンス液ノズルを被処理基板の上方に移動させながらリンス液の供給を継続することにより、被処理基板の中央部における薬液による過度の洗浄(例えばオーバーエッチング)を抑制して被処理基板全体を均一に洗浄することができる(請求項)。 Further, in the step of forming the mixed liquid film, when the chemical nozzle reaches the second position above the center of the substrate to be processed, the supply of the chemical liquid is stopped, and the rinse liquid nozzle is moved above the substrate to be processed. by continuing the supply of the rinse liquid while it is possible to uniformly clean the treated whole substrate by suppressing excessive washing (e.g., over-etching) with a chemical solution in the central portion of the substrate (claim 4) .
この発明は上記のように構成されているので、次のような優れた効果が得られる。   Since the present invention is configured as described above, the following excellent effects can be obtained.
請求項1〜10記載の発明によれば、薬液を回転する被処理基板に供給して、薬液の膜を被処理基板の表面に形成した後、リンス液を回転する被処理基板に供給して、薬液とリンス液の混合液の膜を被処理基板の表面全面に形成することにより、薬液ノズルからの高価な薬液の供給量を少量としても、被処理基板が露出したとき、パーティクルの原因となる液滴にならずに薬液とリンス液の混合液の液膜を形成させることができる。 According to invention of Claims 1-10, after supplying a chemical | medical solution to the to-be-processed substrate and forming the film | membrane of a chemical | medical solution on the surface of a to-be-processed substrate, supplying a rinse liquid to the to-be-processed substrate rotating. By forming a film of the liquid mixture of the chemical liquid and the rinsing liquid on the entire surface of the substrate to be processed, even if the amount of the expensive chemical liquid supplied from the chemical nozzle is small, A liquid film of a liquid mixture of the chemical liquid and the rinse liquid can be formed without forming droplets.
このように、この発明では、薬液にリンス液が混ざる時間をコントロールして、制御された気液界面を利用するので、従来の被処理基板の表面に薬液やリンス液を連続流として供給する基板処理方法に比べ少量の薬液で、被処理基板を処理することができる。また、疎水面が出て来ても、パーティクルの原因となる液滴にならずに液膜を形成させることができる。   As described above, in the present invention, the time for the rinsing liquid to be mixed with the chemical liquid is controlled, and the controlled gas-liquid interface is used. Therefore, the substrate that supplies the chemical liquid or the rinsing liquid as a continuous flow to the surface of the conventional substrate to be processed The substrate to be processed can be processed with a small amount of chemical compared to the processing method. Moreover, even if a hydrophobic surface comes out, a liquid film can be formed without forming droplets that cause particles.
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、この発明に係る基板処理方法の第一実施形態を示す概略図、図2は、この発明に係る基板処理装置の要部を示す断面図、図3はその平面図である。   FIG. 1 is a schematic view showing a first embodiment of the substrate processing method according to the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view showing the main part of the substrate processing apparatus according to the present invention, and FIG. 3 is a plan view thereof.
この基板処理装置のケーシング73内には、被処理基板である半導体ウエハW(以下にウエハWという)を回転自在に保持する保持手段としてのスピンチャック23と、このスピンチャック23及びウエハWの外周とそれら下方を包囲する処理カップ22と、ウエハWの表面に薬液65や処理液であるリンス液例えば純水66を供給する集合ノズル60が備えられている。   In a casing 73 of the substrate processing apparatus, a spin chuck 23 as a holding means for rotatably holding a semiconductor wafer W (hereinafter referred to as a wafer W), which is a substrate to be processed, and the outer periphery of the spin chuck 23 and the wafer W And a processing cup 22 that surrounds them, and a collecting nozzle 60 that supplies a chemical liquid 65 and a rinsing liquid that is a processing liquid such as pure water 66 to the surface of the wafer W.
スピンチャック23は、ケーシング73の下方のモータ20により回転する回転軸27の上部に装着されるチャックプレート26と、このチャックプレート26の周縁部に垂設された保持部材25とから構成されている。この保持部材25は、ウエハWをチャックプレート26から浮かせた状態でウエハWの周縁部を保持するように構成されている。   The spin chuck 23 includes a chuck plate 26 that is mounted on an upper portion of a rotating shaft 27 that is rotated by a motor 20 below the casing 73, and a holding member 25 that is suspended from the periphery of the chuck plate 26. . The holding member 25 is configured to hold the peripheral edge of the wafer W in a state where the wafer W is floated from the chuck plate 26.
なお、スピンチャック23を回転駆動するモータ20は、制御手段例えば中央演算処理装置100(以下にCPU100という)に電気的に接続されており、CPU100からの制御信号に基づいて駆動・停止及び所定の回転速度で回転するように制御されるようになっている。   The motor 20 that rotationally drives the spin chuck 23 is electrically connected to a control means, for example, a central processing unit 100 (hereinafter referred to as CPU 100). It is controlled to rotate at a rotational speed.
また、処理カップ22内の雰囲気は、処理カップ22の底部から、外部に設置されている真空ポンプなどの排気手段(図示せず)によって排気される。更に、ウエハWが回転する際に飛び散った処理液は、スピンチャック23の外方から、処理カップ22の底部に設けられたドレイン32を通じて排出される。   The atmosphere in the processing cup 22 is exhausted from the bottom of the processing cup 22 by an exhausting means (not shown) such as a vacuum pump installed outside. Further, the processing liquid scattered when the wafer W is rotated is discharged from the outside of the spin chuck 23 through the drain 32 provided at the bottom of the processing cup 22.
集合ノズル60は、回動軸70を中心として水平面上を移動例えば旋回する移動部材としての回動アーム72の先端に設けられている。この集合ノズル60には、薬液やリンス液例えば純水を供給するための処理液供給機構として、薬液供給源91に接続する薬液供給管路63や、純水供給源92に接続する純水供給管路64が接続されている。   The collective nozzle 60 is provided at the tip of a rotating arm 72 as a moving member that moves, for example, turns on a horizontal plane around the rotating shaft 70. The collecting nozzle 60 has a chemical liquid supply line 63 connected to the chemical liquid supply source 91 and a pure water supply connected to the pure water supply source 92 as a processing liquid supply mechanism for supplying a chemical liquid and a rinsing liquid such as pure water. A pipe line 64 is connected.
なお、薬液供給管路63には、薬液の供給を制御する薬液制御バルブ93が介設されている。また、純水供給管路64には、リンス液の供給を制御するリンス液制御バルブ94が介設されている。これら薬液制御バルブ93及びリンス液制御バルブ94は、CPU100に電気的に接続されており、CPU100からの制御信号に基づいて開閉及び開度調整が制御されるようになっている。   A chemical liquid control valve 93 that controls the supply of the chemical liquid is interposed in the chemical liquid supply pipe 63. The pure water supply pipe 64 is provided with a rinse liquid control valve 94 that controls the supply of the rinse liquid. The chemical liquid control valve 93 and the rinsing liquid control valve 94 are electrically connected to the CPU 100, and opening / closing and opening adjustment are controlled based on a control signal from the CPU 100.
また、集合ノズル60には、薬液供給管路63に接続され薬液を吐出する薬液ノズル61と、純水供給管路64に接続され純水を吐出するリンス液ノズルである純水ノズル62が設けられている。これらのノズル61,62はウエハWの半径方向内側に相前後して並置され、集合ノズル60の下面にいずれも開口している。すなわち、この薬液ノズル61と純水ノズル62は、ウエハWの半径方向内側に薬液ノズル61が位置し、また、ウエハWの半径方向外側に純水ノズル62が位置するように、互いに間隔Dだけ離して並設されている(図3及び図5参照)。そして、薬液ノズル61からは薬液供給管路63により供給された薬液65が、また純水ノズル62からは純水供給管路64により供給された純水66がそれぞれ独立に吐出されるように構成されている。   Further, the collecting nozzle 60 is provided with a chemical liquid nozzle 61 that is connected to the chemical liquid supply pipe 63 and discharges the chemical liquid, and a pure water nozzle 62 that is connected to the pure water supply pipe 64 and discharges pure water. It has been. These nozzles 61 and 62 are juxtaposed side by side inside the wafer W in the radial direction, and both are open on the lower surface of the collective nozzle 60. That is, the chemical solution nozzle 61 and the pure water nozzle 62 are spaced from each other by a distance D so that the chemical solution nozzle 61 is located radially inside the wafer W and the pure water nozzle 62 is located radially outside the wafer W. They are spaced apart from each other (see FIGS. 3 and 5). The chemical solution 65 supplied from the chemical solution nozzle 61 through the chemical solution supply pipe 63 and the pure water 66 supplied from the pure water nozzle 62 through the pure water supply pipe 64 are discharged independently. Has been.
また、図2に示すように、回動アーム72は、処理カップ22の外側に鉛直に設けられた回転軸70の上部に水平姿勢で固定されおり、回転軸70はノズル移動機構例えばモータ71に連結されている。モータ71は、CPU100と電気的に接続されており、CPU100からの制御信号に基づいて駆動制御されるようになっている。図3に示すように、モータ71の駆動によって、垂直軸回りに回動アーム72が水平面内で矢印(θ)方向に回動するように構成されている。図3の実線で示した回動アーム72は、モータ71の駆動によって、ウエハWの上方において、ウエハWの中心部付近に移動した状態を示している。一方、図3で二点鎖線で示した回動アーム72は、モータ71の駆動によって、処理カップ22よりも外側の待機位置(ホームポジション)に移動した状態を示している。   In addition, as shown in FIG. 2, the rotating arm 72 is fixed in a horizontal posture on an upper portion of a rotating shaft 70 provided vertically outside the processing cup 22, and the rotating shaft 70 is attached to a nozzle moving mechanism such as a motor 71. It is connected. The motor 71 is electrically connected to the CPU 100 and is driven and controlled based on a control signal from the CPU 100. As shown in FIG. 3, the rotation arm 72 is configured to rotate in the direction of the arrow (θ) in the horizontal plane around the vertical axis by driving the motor 71. The rotating arm 72 shown by the solid line in FIG. 3 shows a state in which the rotating arm 72 is moved near the center of the wafer W above the wafer W by driving the motor 71. On the other hand, the rotating arm 72 indicated by a two-dot chain line in FIG. 3 is in a state of being moved to a standby position (home position) outside the processing cup 22 by driving the motor 71.
こうして、回動アーム72をこれらの間を移動させることにより、ウエハWの処理を行う際には、集合ノズル60をウエハWの上方において図3中の実線で示した集合ノズル60の位置(ウエハの中央位置)まで移動させ、ウエハWの処理の終了後には、集合ノズル60をウエハWの上方から図3中の二点鎖線で示した集合ノズル60の位置まで退避させるようになっている。   Thus, when the wafer W is processed by moving the rotating arm 72 between them, the collective nozzle 60 is positioned above the wafer W at the position of the collective nozzle 60 (wafer shown by a solid line in FIG. 3). After the processing of the wafer W is completed, the collective nozzle 60 is retracted from above the wafer W to the collective nozzle 60 indicated by a two-dot chain line in FIG.
なお、上記CPU100は、スピンチャック23用のモータ20、回動アーム72用のモータ71、薬液制御バルブ93及び純水制御バルブ94に電気的に接続されており、これらの動作を以下に説明する所定の動作シーケンスを実効するために制御するように形成されている。   The CPU 100 is electrically connected to the motor 20 for the spin chuck 23, the motor 71 for the rotating arm 72, the chemical liquid control valve 93, and the pure water control valve 94, and these operations will be described below. It is configured to control in order to execute a predetermined operation sequence.
ここで、図4を参照しながら、洗浄処理方法の一例を説明する。ここで、ウエハWが最上層としてシリコン酸化膜を有しており、シリコン層(ウエハ自体)がシリコン酸化膜の直下に存在し、薬液が希フッ酸(DHF)であり、リンス液が純水であり、処理がシリコン酸化膜を除去するために行われる場合を例にとって説明する。   Here, an example of the cleaning method will be described with reference to FIG. Here, the wafer W has a silicon oxide film as the uppermost layer, the silicon layer (wafer itself) exists directly under the silicon oxide film, the chemical solution is dilute hydrofluoric acid (DHF), and the rinse solution is pure water. The case where the process is performed to remove the silicon oxide film will be described as an example.
まず、前提として、回動アーム72に、ウエハWの半径方向内側に薬液ノズル61が来るように、薬液ノズル61及び純水ノズル62を並設する(図4(a)参照)。また、ウエハWをスピンチャック23で保持し、モータ20の駆動によってスピンチャック23を回転駆動して、ウエハWを所定の回転数(例えば500rpm)で回転する(図4(b)参照)。   First, as a premise, the chemical solution nozzle 61 and the pure water nozzle 62 are arranged in parallel so that the chemical solution nozzle 61 comes to the inside of the wafer W in the radial direction on the rotating arm 72 (see FIG. 4A). Further, the wafer W is held by the spin chuck 23, and the spin chuck 23 is rotationally driven by driving the motor 20, so that the wafer W is rotated at a predetermined rotational speed (for example, 500 rpm) (see FIG. 4B).
回動アーム72をホームポジションから移動(旋回)させ、集合ノズル60を待機位置からウエハWの上方に移動、すなわち、薬液ノズル61がウエハWの周縁の真上に位置するように回転する。そして、薬液ノズル61及び純水ノズル62がそれぞれ薬液(DHF)及び純水の吐出を開始する(図4(c)参照)。上記に代えて、薬液ノズル61及び純水ノズル62が、それぞれウエハWの周縁の真上の位置に来たときに、薬液(DHF)及び純水の吐出を開始してもよい。   The rotating arm 72 is moved (turned) from the home position, and the collecting nozzle 60 is moved above the wafer W from the standby position, that is, the chemical solution nozzle 61 is rotated so as to be positioned immediately above the peripheral edge of the wafer W. And the chemical | medical solution nozzle 61 and the pure water nozzle 62 start discharge of a chemical | medical solution (DHF) and a pure water, respectively (refer FIG.4 (c)). Instead of the above, when the chemical liquid nozzle 61 and the pure water nozzle 62 come to positions just above the peripheral edge of the wafer W, discharge of the chemical liquid (DHF) and pure water may be started.
そして、図1に示すように、液を吐出させ、液膜を形成しながら、薬液ノズル61及び純水ノズル62を、ウエハWの外側から中心へと一緒に移動(スキャン)させる(図4(d))。その際、回動アーム72は、集合ノズル60がウエハW中心に向かって移動するように回転(旋回)し、このとき薬液ノズル61及び純水ノズル62はそれぞれ薬液65(DHF)及び純水66を第1の流量(例えば、各0.1L/min)で吐出し続ける(図4(d)参照)。集合ノズル60の移動速度は、該集合ノズル60がウエハWの周縁からウエハ中心まで移動するのに必要な時間が、例えば1分となるような速度である。   Then, as shown in FIG. 1, the chemical nozzle 61 and the pure water nozzle 62 are moved (scanned) from the outside to the center of the wafer W while discharging the liquid and forming a liquid film (FIG. 4 ( d)). At this time, the rotation arm 72 rotates (turns) so that the collective nozzle 60 moves toward the center of the wafer W. At this time, the chemical solution nozzle 61 and the pure water nozzle 62 are supplied with the chemical solution 65 (DHF) and the pure water 66, respectively. Are continuously discharged at a first flow rate (for example, each 0.1 L / min) (see FIG. 4D). The moving speed of the collective nozzle 60 is such that the time required for the collective nozzle 60 to move from the periphery of the wafer W to the center of the wafer is, for example, 1 minute.
上述したように、薬液ノズル61及び純水ノズル62が配置されているために、薬液ノズル61から吐出された薬液(DHF)はウエハWの相対的に内側の位置に落ち、純水ノズル62から吐出された純水はウエハWの相対的に外側の位置に落ちる。   As described above, since the chemical liquid nozzle 61 and the pure water nozzle 62 are arranged, the chemical liquid (DHF) discharged from the chemical liquid nozzle 61 falls to a relatively inner position of the wafer W, and from the pure water nozzle 62. The discharged pure water falls to a position relatively outside the wafer W.
薬液(DHF)がウエハWに接触すると、薬液DHFは遠心力により直ちに半径方向外側に広がり、ウエハWのリング状領域A(図1、図5及び図6参照)を覆う薬液(DHF)の液膜を形成する。純水ノズル62から吐出された純水は薬液(DHF)の液膜上に落ち、薬液(DHF)と純水の混合液すなわち水で希釈されたDHFを形成する。混合液は遠心力により半径方向に広がり、領域Aの半径方向外側でウエハWの周縁まで広がるウエハWのリング状領域Bを覆う混合液の液膜を形成する(図1、図5及び図6参照)。   When the chemical solution (DHF) comes into contact with the wafer W, the chemical solution DHF immediately spreads outward in the radial direction by centrifugal force, and the chemical solution (DHF) that covers the ring-shaped region A of the wafer W (see FIGS. 1, 5, and 6). A film is formed. The pure water discharged from the pure water nozzle 62 falls on the liquid film of the chemical liquid (DHF) to form a mixed liquid of chemical liquid (DHF) and pure water, that is, DHF diluted with water. The mixed liquid spreads in the radial direction by centrifugal force, and forms a liquid film of the mixed liquid covering the ring-shaped region B of the wafer W extending to the periphery of the wafer W on the outer side in the radial direction of the region A (FIGS. 1, 5, and 6). reference).
領域Aは、集合ノズル60の移動に伴い、半径方向内側へと移動する。したがって、ウエハWの各部分は、まず薬液(DHF)に接触し、その後、薬液(DHF)と純水の混合液に接触する。領域Aでは、相対的に高いHF濃度のDHFがウエハWに接し、DHFはシリコン酸化膜と相対的に高い反応速度で反応する。領域Bでは、相対的に低いHF濃度の水で希釈されたDHFがウエハWに接し、水で希釈されたDHFはシリコン酸化膜と相対的に低い反応速度で反応する。   The region A moves inward in the radial direction as the collective nozzle 60 moves. Therefore, each portion of the wafer W first comes into contact with the chemical solution (DHF), and then comes into contact with the mixed solution of the chemical solution (DHF) and pure water. In the region A, DHF having a relatively high HF concentration contacts the wafer W, and DHF reacts with the silicon oxide film at a relatively high reaction rate. In the region B, the DHF diluted with water having a relatively low HF concentration contacts the wafer W, and the DHF diluted with water reacts with the silicon oxide film at a relatively low reaction rate.
ウエハWの各部分において、シリコン酸化膜の相当に多くの量がリング状DHF膜(領域A)が当該部分に存在しているときにDHFによりエッチングされ、その後、シリコン酸化膜の残余の部分が、リング状の水で希釈されたDHF(領域B)が当該部分に存在しているときに、水で希釈されたDHFによりエッチングされる。   In each part of the wafer W, a considerable amount of silicon oxide film is etched by DHF when the ring-shaped DHF film (region A) is present in the part, and then the remaining part of the silicon oxide film is removed. When the DHF diluted with ring-shaped water (region B) is present in the portion, it is etched with DHF diluted with water.
エッチングプロセスの面内均一性を確保するため、集合ノズル60がウエハWの中心の上方の位置に近づくに従い、集合ノズル60の移動速度は、連続的にもしくは段階的に、増大させられる。或る特定の実施形態においては、集合ノズル60の移動速度は、3段階で変化する。   In order to ensure in-plane uniformity of the etching process, the moving speed of the collecting nozzle 60 is increased continuously or stepwise as the collecting nozzle 60 approaches a position above the center of the wafer W. In a specific embodiment, the moving speed of the collective nozzle 60 varies in three stages.
ウエハWの或る部分において親水性のシリコン酸化膜が完全に溶解すると、疎水性のシリコン層(ウエハ自体)がDHFに晒される。この状況下では、DHFを膜形状に維持することが困難となり、DHF膜は壊れて液滴になりやすくなる。このことは、上述したようにパーティクル発生の原因となる。これを防止するため、従来方法では、疎水性のシリコン層が露出した後には、DHF膜を維持することができるように相当に大量のDHFを供給しなければならない。   When the hydrophilic silicon oxide film is completely dissolved in a certain portion of the wafer W, the hydrophobic silicon layer (wafer itself) is exposed to DHF. Under this circumstance, it becomes difficult to maintain the DHF in the film shape, and the DHF film is easily broken and becomes droplets. This causes the generation of particles as described above. In order to prevent this, in the conventional method, after the hydrophobic silicon layer is exposed, a considerably large amount of DHF must be supplied so that the DHF film can be maintained.
しかし、この発明の実施形態においては、純水を吐出する純水ノズル62が薬液ノズル61を追いかけているため、十分な量の液すなわち水希釈されたDHFがウエハWの領域Bに存在する。このため、疎水性の層が露出したとしても、領域B内で液膜を維持することができる。ウエハWの各部分がひとたびDHFと接触した後には、乾燥処理が開始されるまでは、当該部分は連続的な液膜により連続的に覆われ決して周囲の雰囲気に晒されることはない。   However, in the embodiment of the present invention, since the pure water nozzle 62 that discharges pure water follows the chemical nozzle 61, a sufficient amount of liquid, that is, DHF diluted with water exists in the region B of the wafer W. For this reason, even if the hydrophobic layer is exposed, the liquid film can be maintained in the region B. Once each part of the wafer W comes into contact with DHF, the part is continuously covered with a continuous liquid film and never exposed to the surrounding atmosphere until the drying process is started.
薬液ノズル61と純水ノズル62との間の距離は、DHF膜が壊れて液滴になる前に純水ノズル62から吐出される純水がDHF膜に加えられることが保証されるように決定される。しかしながら、距離Dが小さくなり過ぎることは好ましくない。この場合、相対的に高いHF濃度のDHFが十分な時間だけウエハ表面と接触しないため、エッチング効率が低下する。距離Dは、DHF膜が壊れて液滴になる直前に純水がDHFに加えられるようなものであることが好ましい。距離Dは、薬液ノズル61からの薬液供給流量、純水ノズル62からの純水供給流量、集合ノズル60の移動速度、及びウエハWの回転速度並びにウエハWの各層の特性を考慮した上で、実験により決定することができる。   The distance between the chemical nozzle 61 and the pure water nozzle 62 is determined so as to guarantee that pure water discharged from the pure water nozzle 62 is added to the DHF film before the DHF film breaks into droplets. Is done. However, it is not preferable that the distance D is too small. In this case, since the DHF having a relatively high HF concentration does not contact the wafer surface for a sufficient time, the etching efficiency is lowered. The distance D is preferably such that pure water is added to the DHF immediately before the DHF film breaks into droplets. The distance D takes into consideration the chemical supply flow rate from the chemical solution nozzle 61, the pure water supply flow rate from the pure water nozzle 62, the moving speed of the collecting nozzle 60, the rotational speed of the wafer W, and the characteristics of each layer of the wafer W. It can be determined by experiment.
薬液ノズル61がウエハWの中心の真上に到達すると、薬液ノズル61はDHFの吐出を停止するが、純水ノズル62は純水を吐出し続ける(図4(e)参照)。集合ノズル60は、純水ノズル62がウエハWの中心の真上の位置に到達するまで移動し続け、その位置で停止する。このとき、ウエハ表面は全面が水で希釈されたDHF膜により覆われ、また、DHFの供給を停止した薬液ノズル62は、ウエハWの中心を上記距離Dだけ超えた位置にある。純水ノズル62はウエハWの中心の真上の位置にとどまり、純水を吐出し続け、ウエハ表面が所定時間(例えば30秒間)リンスされる(図4(f)参照)。ウエハWをリンスするとき、純水ノズル62の純水吐出量は第2の吐出量(例えば0.5L/min)に増大し、ウエハWの回転速度は第2の回転速度(例えば1000rpm)に増大する。   When the chemical nozzle 61 reaches directly above the center of the wafer W, the chemical nozzle 61 stops discharging DHF, but the pure water nozzle 62 continues to discharge pure water (see FIG. 4E). The collecting nozzle 60 continues to move until the pure water nozzle 62 reaches a position directly above the center of the wafer W, and stops at that position. At this time, the entire surface of the wafer is covered with the DHF film diluted with water, and the chemical nozzle 62 which stopped supplying DHF is located at a position exceeding the center of the wafer W by the distance D. The pure water nozzle 62 remains at a position directly above the center of the wafer W, continues to discharge pure water, and the wafer surface is rinsed for a predetermined time (for example, 30 seconds) (see FIG. 4F). When rinsing the wafer W, the pure water discharge amount of the pure water nozzle 62 is increased to the second discharge amount (for example, 0.5 L / min), and the rotation speed of the wafer W is set to the second rotation speed (for example, 1000 rpm). Increase.
ウエハWのリンスが終了した後、純水ノズル62は純水の吐出を停止し、回動アーム72がホームポジションに戻される(図4(g)参照)。その後、ウエハWの回転速度が更に第3の速度(例えば3000rpm)まで増大され、遠心力によりウエハ上に残っている純水が飛ばされ、これによりウエハWが乾燥する(図4(h)参照)。第3の回転速度でのウエハWの回転は、所定時間(例えば30秒)継続される。なお、ホームポジションに戻るときに純水ノズル62がウエハ周縁を通過するまで、純水ノズル62が純水を吐出し続けてもよい。   After rinsing the wafer W is completed, the pure water nozzle 62 stops discharging pure water, and the rotating arm 72 is returned to the home position (see FIG. 4G). Thereafter, the rotation speed of the wafer W is further increased to a third speed (for example, 3000 rpm), and pure water remaining on the wafer is blown off by centrifugal force, thereby drying the wafer W (see FIG. 4H). ). The rotation of the wafer W at the third rotation speed is continued for a predetermined time (for example, 30 seconds). Note that the pure water nozzle 62 may continue to discharge pure water until the pure water nozzle 62 passes the periphery of the wafer when returning to the home position.
上記実施形態によれば、少なくとも2つの顕著な利点が得られる。第1には、DHF供給レートを、DHF膜が領域Aにおいて維持される限りにおいて、減少させることができることである。このことは高価なDHFの消費の削減をもたらし、また、装置のランニングコストを低減させる。第2に、上層の酸化シリコン膜が溶解した後にシリコン層が長時間にわたってHF濃度の高いDHFに晒されないことである。このことにより、シリコン層の望ましくないダメージが防止され、またウエハWの均一なエッチングが達成される。   According to the above embodiment, at least two significant advantages are obtained. First, the DHF supply rate can be reduced as long as the DHF film is maintained in region A. This leads to a reduction in the consumption of expensive DHF and also reduces the running cost of the device. Second, after the upper silicon oxide film is dissolved, the silicon layer is not exposed to DHF having a high HF concentration for a long time. This prevents unwanted damage to the silicon layer and achieves uniform etching of the wafer W.
図7は、この発明における薬液ノズルと純水ノズルの変形例を示す概略平面図である。図7に示す基板処理装置には、上記回動アーム72に代えて、薬液ノズル61及び純水ノズル62を直線的に移動させるノズル移動機構77が設けられている。この変形例においては、薬液ノズル61及び純水ノズル62は一体化されていない。ノズル移動機構77は、一対のノズルアームすなわち第1のノズルアーム73及び第2のノズルアーム74を含み、これらアーム73,74はそれぞれ薬液ノズル61及び純水ノズル62を担持している。   FIG. 7 is a schematic plan view showing a modification of the chemical nozzle and the pure water nozzle in the present invention. The substrate processing apparatus shown in FIG. 7 is provided with a nozzle moving mechanism 77 that linearly moves the chemical nozzle 61 and the pure water nozzle 62 in place of the rotating arm 72. In this modification, the chemical nozzle 61 and the pure water nozzle 62 are not integrated. The nozzle moving mechanism 77 includes a pair of nozzle arms, that is, a first nozzle arm 73 and a second nozzle arm 74, and these arms 73 and 74 carry a chemical solution nozzle 61 and a pure water nozzle 62, respectively.
第1のノズルアーム73は、ウエハWの中心の真上の点を通り、水平方向に延びる直線に沿って第1のノズルアーム73に担持された薬液ノズル61が移動するように、ノズル移動機構77を構成する第1のモータ75により直線運動するように駆動される。また、第2のノズルアーム74も、ウエハWの中心の真上の点を通り水平方向に延びる直線に沿って第2のノズルアーム74に担持された純水ノズル62が移動するように、第1のノズルアーム73が駆動されるのと同様の態様で、ノズル移動機構77を構成する第2のモータ76により直線運動するように駆動される。なお、第1及び第2の75,76は、リニアモータによって形成することができる。これに代えて、モータ75,76を回転モータとしてもよい。この場合は、モータ75の回転運動を直線運動に変換する機構が必要である。   The first nozzle arm 73 passes through a point directly above the center of the wafer W, and a nozzle moving mechanism so that the chemical liquid nozzle 61 carried by the first nozzle arm 73 moves along a straight line extending in the horizontal direction. The first motor 75 constituting the motor 77 is driven to linearly move. The second nozzle arm 74 also moves so that the pure water nozzle 62 carried by the second nozzle arm 74 moves along a straight line that passes through a point directly above the center of the wafer W and extends in the horizontal direction. In a manner similar to that in which one nozzle arm 73 is driven, the second motor 76 constituting the nozzle moving mechanism 77 is driven to linearly move. The first and second 75 and 76 can be formed by a linear motor. Instead of this, the motors 75 and 76 may be rotary motors. In this case, a mechanism for converting the rotational motion of the motor 75 into a linear motion is necessary.
なお、CPU100は、第1及び第2のモータ75,76の動作を個別に制御し、第1及び第2のノズルアーム73,74の動きを独立して制御するように形成されている。   The CPU 100 is configured to individually control the operations of the first and second motors 75 and 76 and independently control the movements of the first and second nozzle arms 73 and 74.
上記変形例においても、スピンチャック23用のモータ20、薬液制御バルブ63及び純水制御バルブ64は、CPU100からの制御信号に基づいて制御される。この変形例の基板処理装置は、図2及び図3に示した第一実施形態の基板処理装置と実質的に同一の態様で動作し、上述した動作シーケンスを実行する。ある特定の変形例においては、薬液ノズル61及び純水ノズル62は、これらの間に距離D(Dは一定)をあけた状態で、ウエハWの周縁の上方の位置からウエハWの中心の上方の位置までDHF及び純水を吐出しながら移動する。   Also in the modified example, the motor 20 for the spin chuck 23, the chemical solution control valve 63, and the pure water control valve 64 are controlled based on the control signal from the CPU 100. The substrate processing apparatus of this modification operates in substantially the same manner as the substrate processing apparatus of the first embodiment shown in FIGS. 2 and 3, and executes the above-described operation sequence. In a specific modification, the chemical nozzle 61 and the pure water nozzle 62 are located above the center of the wafer W from a position above the periphery of the wafer W with a distance D (D being constant) therebetween. It moves while discharging DHF and pure water to the position.
しかしながら、他の変形例においては、薬液ノズル61及び純水ノズル62の間の距離Dは、薬液ノズル61及び純水ノズル62がウエハ周縁から中心に移動する過程において変化させてもよい。例えば、ウエハWの角速度が一定ならばウエハ周縁におけるウエハWの周速は中央部より大きくなるため、距離Dは薬液ノズル61及び純水ノズル62がウエハ周縁に近い程小さくすることもできる。   However, in another modification, the distance D between the chemical nozzle 61 and the pure water nozzle 62 may be changed in the process in which the chemical nozzle 61 and the pure water nozzle 62 move from the wafer periphery to the center. For example, if the angular velocity of the wafer W is constant, the peripheral velocity of the wafer W at the peripheral edge of the wafer is larger than that at the central portion. Therefore, the distance D can be decreased as the chemical nozzle 61 and the pure water nozzle 62 are closer to the peripheral edge of the wafer.
次に、半導体ウエハ(ウエハ)Wの両面を同時に洗浄処理する洗浄処理ユニットを備えた洗浄処理システムの例について説明する。   Next, an example of a cleaning processing system including a cleaning processing unit that simultaneously cleans both surfaces of a semiconductor wafer (wafer) W will be described.
図8は、洗浄処理システム1の概略構造を示す平面図である。図8に示すように、洗浄処理システム1は、ウエハWに洗浄処理及び洗浄処理後の熱的処理を施す洗浄処理部3と、洗浄処理部3に対してウエハWを搬入出する搬入出部2とで主に構成されている。搬入出部2は、複数枚、例えば25枚のウエハWが所定の間隔で略水平に収容可能な容器(フープF)を載置するための載置台11が設けられたイン・アウトポート4と、載置台11に載置されたフープFと洗浄処理部3との間でウエハの受け渡しを行うウエハ搬送装置(CRA)13が備えられたウエハ搬送部5と、から構成されている。   FIG. 8 is a plan view showing a schematic structure of the cleaning processing system 1. As shown in FIG. 8, the cleaning processing system 1 includes a cleaning processing unit 3 that performs cleaning processing on the wafer W and thermal processing after the cleaning processing, and a loading / unloading unit that loads the wafer W into and out of the cleaning processing unit 3. 2 and mainly. The loading / unloading unit 2 includes an in / out port 4 provided with a mounting table 11 for mounting a plurality of, for example, 25 wafers W, which can accommodate containers (hoops F) that can be accommodated substantially horizontally at predetermined intervals. The wafer transfer unit 5 is provided with a wafer transfer device (CRA) 13 that transfers a wafer between the FOUP F mounted on the mounting table 11 and the cleaning processing unit 3.
フープFにおいて、ウエハWはフープFの1側面を通して搬入出され、この側面には開閉可能な蓋体が設けられている。また、ウエハWを所定間隔で保持するための棚板が内壁に設けられており、ウエハWを収容するスロット1〜スロット25が形成されている。ウエハWは表面(半導体デバイスを形成する面)が上面(ウエハWを水平に保持した場合に上側となっている面)となっている状態で各スロットに1枚ずつ収容される。   In the FOUP F, the wafer W is loaded and unloaded through one side surface of the FOUP F, and a lid that can be opened and closed is provided on this side surface. A shelf plate for holding the wafer W at a predetermined interval is provided on the inner wall, and slots 1 to 25 for accommodating the wafer W are formed. One wafer W is accommodated in each slot in a state where the surface (the surface on which the semiconductor device is formed) is the upper surface (the surface that is the upper side when the wafer W is held horizontally).
イン・アウトポート4の載置台11上には、例えば、3個のフープFを水平面のY方向に並べて所定位置に載置することができるようになっている。フープFは蓋体が設けられた側面をイン・アウトポート4とウエハ搬送部5との境界壁91側に向けて載置される。境界壁91においてフープFの載置場所に対応する位置には窓部92が形成されており、窓部92のウエハ搬送部5側には窓部92をシャッター等により開閉する窓部開閉機構12が設けられている。   On the mounting table 11 of the in / out port 4, for example, three hoops F can be arranged in a predetermined position by being arranged in the Y direction on the horizontal plane. The hoop F is placed with the side surface on which the lid is provided facing toward the boundary wall 91 between the in / out port 4 and the wafer transfer unit 5. A window 92 is formed in the boundary wall 91 at a position corresponding to the place where the FOUP F is placed, and a window opening / closing mechanism 12 that opens and closes the window 92 by a shutter or the like on the wafer transfer unit 5 side of the window 92. Is provided.
この窓部開閉機構12は、フープFに設けられた蓋体もまた開閉することが可能であり、窓部92の開閉と同時にフープFの蓋体をも開閉する。窓部92を開口してフープFのウエハ搬入出口とウエハ搬送部5とを連通させると、ウエハ搬送部5に配設されたウエハ搬送装置(CRA)13のフープFへのアクセスが可能となり、ウエハWの搬送を行うことが可能な状態となる。   The window opening / closing mechanism 12 can also open and close the lid provided on the hoop F, and opens and closes the lid of the hoop F simultaneously with opening and closing of the window 92. When the window 92 is opened to allow the wafer loading / unloading port of the FOUP F to communicate with the wafer transfer unit 5, it becomes possible to access the FOUP F of the wafer transfer device (CRA) 13 disposed in the wafer transfer unit 5. The wafer W can be transferred.
ウエハ搬送部5に配設されたウエハ搬送装置(CRA)13は、Y方向とZ方向に移動可能であり、かつ、X−Y平面内(θ方向)で回転自在に構成されている。また、ウエハ搬送装置(CRA)13はウエハWを把持する搬送アーム13aを有し、この搬送アーム13aはX方向にスライド自在となっている。こうして、ウエハ搬送装置(CRA)13は、載置台11に載置された全てのフープFの任意の高さのスロットにアクセスし、また、洗浄処理部3に配設された2台のウエハ受渡ユニット(TRS)14a,14bにアクセスして、イン・アウトポート4側から洗浄処理部3側へ、逆に洗浄処理部3側からイン・アウトポート4側へウエハWを搬送することができるようになっている。   A wafer transfer device (CRA) 13 disposed in the wafer transfer unit 5 is configured to be movable in the Y direction and the Z direction and to be rotatable in the XY plane (θ direction). The wafer transfer device (CRA) 13 has a transfer arm 13a for holding the wafer W, and the transfer arm 13a is slidable in the X direction. In this way, the wafer transfer device (CRA) 13 accesses the slots at any height of all the FOUPs F placed on the mounting table 11, and delivers two wafers disposed in the cleaning processing unit 3. The units (TRS) 14a and 14b are accessed so that the wafer W can be transferred from the in / out port 4 side to the cleaning processing unit 3 side, and conversely from the cleaning processing unit 3 side to the in / out port 4 side. It has become.
洗浄処理部3は、ウエハ搬送部5との間でウエハWの受け渡しを行うためにウエハWを一時的に載置する2台のウエハ受渡ユニット(TRS)14a,14bと、ウエハWの表面と裏面を同時に洗浄処理する4台の洗浄処理ユニット(CLU)21a〜21dと、洗浄処理後のウエハWを加熱処理する3台のホットプレートユニット(HP)16a〜16c及び加熱されたウエハWを冷却する冷却ユニット(COL)16dからなる加熱/冷却部(HP/COL)16と、ウエハ受渡ユニット(TRS)14a,14b及び洗浄処理ユニット(CLU)21a〜21d並びに加熱/冷却部(HP/COL)16の全てのユニットにアクセス可能に配設され、これらの各ユニット間でウエハWの搬送を行う主ウエハ搬送アーム(PRA)15と、を有している。   The cleaning processing unit 3 includes two wafer transfer units (TRS) 14 a and 14 b for temporarily placing the wafer W to transfer the wafer W to and from the wafer transfer unit 5, and the surface of the wafer W Four cleaning processing units (CLU) 21a to 21d that simultaneously clean the back surface, three hot plate units (HP) 16a to 16c that heat-treat the cleaned wafer W, and the heated wafer W are cooled. Heating / cooling unit (HP / COL) 16 comprising a cooling unit (COL) 16d, wafer transfer units (TRS) 14a and 14b, cleaning processing units (CLU) 21a to 21d, and heating / cooling unit (HP / COL) A main wafer transfer arm (PRA) 15 that is arranged so as to be accessible to all 16 units, and that transfers wafers W between these units. The has.
洗浄処理部3には、洗浄処理システム1全体を稼働させるための電源である電装ユニット(EB)18と、洗浄処理システム1内に配設された各種ユニット及び洗浄処理システム1全体の動作・制御を行う機械制御ユニット(MCB)19と、洗浄処理ユニット(CLU)21a〜21dに送液する所定の洗浄液を貯蔵する薬液貯蔵ユニット(CTB)17とが配設されている。   The cleaning processing unit 3 includes an electrical unit (EB) 18 that is a power source for operating the entire cleaning processing system 1, various units disposed in the cleaning processing system 1, and the operation and control of the entire cleaning processing system 1. A machine control unit (MCB) 19 for performing the above and a chemical liquid storage unit (CTB) 17 for storing a predetermined cleaning liquid to be sent to the cleaning processing units (CLU) 21a to 21d are disposed.
洗浄処理ユニット(CLU)21a〜21dは、上下2段で各段に2台ずつ配設されている。図7に示すように、洗浄処理ユニット(CLU)21a,21cと洗浄処理ユニット(CLU)21b,21dとは、その境界をなしている壁面93に対して対称な構造を有しているが、洗浄処理ユニット(CLU)21a〜21dを構成する各種の機構の動作には違いはない。そこで、洗浄処理ユニット(CLU)21aを例として、その構造について詳細に以下に説明することとする。   The cleaning processing units (CLU) 21a to 21d are arranged in two stages, two in each of the upper and lower stages. As shown in FIG. 7, the cleaning units (CLU) 21a and 21c and the cleaning units (CLU) 21b and 21d have a symmetrical structure with respect to the wall surface 93 that forms the boundary between them. There is no difference in the operation of various mechanisms constituting the cleaning processing units (CLU) 21a to 21d. Thus, the structure of the cleaning processing unit (CLU) 21a will be described in detail below as an example.
図9は、洗浄処理ユニット(CLU)21a内に配設された処理カップ22と、その内部の構造を示した概略断面図であり、ウエハWの洗浄処理時の状態を示している。   FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing the processing cup 22 disposed in the cleaning processing unit (CLU) 21a and the internal structure thereof, and shows the state during the cleaning processing of the wafer W.
洗浄処理ユニット(CLU)21aは、処理カップ22を有しており、処理カップ22の内側には、ウエハWを略水平に保持するスピンチャック23が設けられ、ステージ24がスピンチャック23に保持されたウエハWの下側に位置するように設けられている。   The cleaning processing unit (CLU) 21 a has a processing cup 22. A spin chuck 23 that holds the wafer W substantially horizontally is provided inside the processing cup 22, and a stage 24 is held by the spin chuck 23. It is provided so as to be located under the wafer W.
符号60、は図2及び図3で説明したところの回動アーム72の先端に取り付けられた集合ノズルであり、ウエハWの半径方向の内側に薬液ノズル61を、また外側に純水ノズル62を備えている。この集合ノズル60は回動アーム72を回転軸70を中心に回転させることにより、ウエハWの上方をその半径方向に移動(旋回)し、ウエハWの中心に向かって半径方向に往復移動する構成となっている。   Reference numeral 60 denotes a collective nozzle attached to the tip of the rotating arm 72 as described with reference to FIGS. 2 and 3. The chemical nozzle 61 is disposed inside the wafer W in the radial direction, and the pure water nozzle 62 is disposed outside. I have. The collective nozzle 60 is configured to move (turn) in the radial direction above the wafer W by revolving the rotating arm 72 about the rotation shaft 70 and to reciprocate in the radial direction toward the center of the wafer W. It has become.
ウエハWは、スピンチャック23の外周3箇所に設けられた保持部材25a〜25cによってその側面において保持される。図9に示すように、保持部材25cは傾倒自在となっており、主ウエハ搬送アーム15とスピンチャック23との間でウエハWの受け渡しを行う際に、傾倒動作を行うことでウエハWの脱着が可能である。保持部材25a〜25cが取り付けられているチャックプレート26は、図示しない回転機構によって回転自在である中空状の回転軸27に取り付けられており、保持部材25a〜25cにウエハWを保持させた状態において回転軸27を所定の回転数で回転させることによって、ウエハWを回転させることができるようになっている。   The wafer W is held on its side surfaces by holding members 25 a to 25 c provided at three locations on the outer periphery of the spin chuck 23. As shown in FIG. 9, the holding member 25 c is tiltable, and when the wafer W is transferred between the main wafer transfer arm 15 and the spin chuck 23, the wafer W is attached and detached by performing a tilting operation. Is possible. The chuck plate 26 to which the holding members 25a to 25c are attached is attached to a hollow rotating shaft 27 that is rotatable by a rotation mechanism (not shown), and the wafer W is held by the holding members 25a to 25c. The wafer W can be rotated by rotating the rotary shaft 27 at a predetermined rotational speed.
チャックプレート26の下方には、回転軸27を囲繞するように階段状のカバー28が設けられており、このカバー28は台座29に固定されている。カバー28の内周側には排気口31が形成されており、図示しない排気ポンプ等によって処理カップ22内の空気を吸引することで、スピンチャック23の回転によって発生するパーティクル等がウエハWの上方へ舞い上がるのを防止し、また、ウエハWから振り切られる洗浄液に起因して発生するミスト等の処理カップ22外への拡散を防止している。   A step-like cover 28 is provided below the chuck plate 26 so as to surround the rotating shaft 27, and the cover 28 is fixed to a pedestal 29. An exhaust port 31 is formed on the inner peripheral side of the cover 28, and particles or the like generated by the rotation of the spin chuck 23 are generated above the wafer W by sucking air in the processing cup 22 by an exhaust pump or the like (not shown). The mist generated due to the cleaning liquid shaken off from the wafer W is prevented from diffusing out of the processing cup 22.
ステージ24は、主に、ステージ本体部36と、ステージ本体部36の上面を覆うようにねじ34によって取り付けられた円盤35と、ステージ本体部36を支持する枢軸37と、枢軸37の下方に取り付けられた図示しない昇降機構とで構成されており、昇降機構を動作させることで、ステージ24を所定高さ上下させることができるようになっている。図8は、この昇降機構を動作させて、ウエハWの洗浄処理を行う位置(処理位置)にステージ24を保持した状態を示している。   The stage 24 mainly includes a stage main body 36, a disk 35 attached by screws 34 so as to cover the upper surface of the stage main body 36, a pivot 37 that supports the stage main body 36, and a lower part of the pivot 37. The stage 24 can be moved up and down by a predetermined height by operating the lifting mechanism. FIG. 8 shows a state in which the stage 24 is held at a position (processing position) for cleaning the wafer W by operating the lifting mechanism.
スピンチャック23と主ウエハ搬送アーム15との間でウエハWの受け渡しを行う際には、ステージ本体部36の下面に形成された円環状の突起部36aがチャックプレート26の上面に当接し、また、チャックプレート26の上面に形成された円環状の突起部26aがステージ本体部36の下面に当接する位置(退避位置)にステージ24を降下させた状態とする。   When the wafer W is transferred between the spin chuck 23 and the main wafer transfer arm 15, an annular protrusion 36 a formed on the lower surface of the stage main body 36 abuts on the upper surface of the chuck plate 26, The stage 24 is lowered to a position where the annular protrusion 26a formed on the upper surface of the chuck plate 26 contacts the lower surface of the stage main body 36 (retracted position).
ステージ本体部36の上面側には円環状の条溝38が形成されており、円盤35がこの条溝38を覆うことで空間39が形成されている。また、ステージ本体部36の下側中央部には円柱状の凹部が形成されて、この凹部に嵌合するように円柱部材44が取り付けられており、円柱部材44の下面は枢軸37の上面と接合されている。円盤35とステージ本体部36と円柱部材44のほぼ中央を貫通するように洗浄液供給孔41が形成されており、円柱部材44に取り付けられた洗浄液供給管45a〜45cから所定の洗浄液が洗浄液供給孔41に供給され、円盤35の表面とウエハWの裏面との間隙に洗浄液が供給される。   An annular groove 38 is formed on the upper surface side of the stage main body 36, and a space 39 is formed by the disk 35 covering the groove 38. In addition, a cylindrical recess is formed in the lower central portion of the stage main body 36, and a cylindrical member 44 is attached so as to be fitted into the recess, and the lower surface of the cylindrical member 44 is connected to the upper surface of the pivot 37. It is joined. A cleaning liquid supply hole 41 is formed so as to penetrate substantially the center of the disk 35, the stage main body 36, and the cylindrical member 44, and a predetermined cleaning liquid is supplied from the cleaning liquid supply pipes 45 a to 45 c attached to the cylindrical member 44. 41 is supplied to the gap between the front surface of the disk 35 and the back surface of the wafer W.
洗浄液としては、例えば、アンモニア水(NH4OH)と過酸化水素水(H2O2)と純水との混合物(組成比が、NH4OH:H2O2:DIW=1:2:10〜1:5:50)であって、主にパーティクル除去用として用いられる通称、SC−1と呼ばれる薬液や、フッ化水素(HF)を所定量含む水溶液であって、主に酸化膜除去に用いられる、通称、DHF(希フッ酸)と呼ばれる薬液、及び、純水が用いられる。   The cleaning liquid is, for example, a mixture of ammonia water (NH 4 OH), hydrogen peroxide water (H 2 O 2), and pure water (composition ratio is NH 4 OH: H 2 O 2: DIW = 1: 2: 10 to 1: 5: 50). This is a common name mainly used for particle removal, an aqueous solution containing a predetermined amount of chemical solution called SC-1 or hydrogen fluoride (HF), which is mainly used for oxide film removal, commonly called DHF (dilute fluorine). A chemical solution called (acid) and pure water are used.
洗浄処理ユニット(CLU)21aにおいては、洗浄液供給管45aからSC−1が、洗浄液供給管45bから純水が、洗浄液供給管45cからDHFが、それぞれ供給されるようになっており、これらの洗浄液供給管45a〜45cの合流部近傍において、洗浄液供給管45a〜45cのそれぞれに逆流防止弁50a〜50cが取り付けられている。この逆流防止弁50a〜50cによって、洗浄液供給管45a〜45cに異なる種類の洗浄液が流入することが防止される。   In the cleaning unit (CLU) 21a, SC-1 is supplied from the cleaning liquid supply pipe 45a, pure water is supplied from the cleaning liquid supply pipe 45b, and DHF is supplied from the cleaning liquid supply pipe 45c. In the vicinity of the merging portion of the supply pipes 45a to 45c, backflow prevention valves 50a to 50c are attached to the cleaning liquid supply pipes 45a to 45c, respectively. The backflow prevention valves 50a to 50c prevent different types of cleaning liquid from flowing into the cleaning liquid supply pipes 45a to 45c.
洗浄液供給管45a〜45cには、それぞれにヒータ40a〜40cが取り付けられており、ウエハWと円盤35の間隙に供給する処理液の温度を処理液毎に適切な液温に調節することができるようになっている。また、空間39において、円盤35の裏面にはヒータ46が取り付けられており、このヒータ46によっても、円盤35とウエハWとの間隙に供給された洗浄液の温度調節を行うことが可能となっている。   Heaters 40a to 40c are attached to the cleaning liquid supply pipes 45a to 45c, respectively, and the temperature of the processing liquid supplied to the gap between the wafer W and the disk 35 can be adjusted to an appropriate liquid temperature for each processing liquid. It is like that. In the space 39, a heater 46 is attached to the back surface of the disk 35, and the temperature of the cleaning liquid supplied to the gap between the disk 35 and the wafer W can also be adjusted by this heater 46. Yes.
ヒータ46のみでも円盤35とウエハWとの間隙に供給された洗浄液の温度調節を行うことは可能ではあるが、ヒータ40a〜40cを設けることで、ヒータ46の負荷を小さくして、しかも、洗浄液の温度をより均一なものとすることができる。このように洗浄液を所定の温度に保持することで、洗浄液の性能を引き出し、より高精度な洗浄処理を行うことが可能となる。   Although it is possible to adjust the temperature of the cleaning liquid supplied to the gap between the disk 35 and the wafer W with only the heater 46, the load on the heater 46 can be reduced by providing the heaters 40a to 40c, and the cleaning liquid The temperature can be made more uniform. By maintaining the cleaning liquid at a predetermined temperature in this way, it becomes possible to draw out the performance of the cleaning liquid and perform a more accurate cleaning process.
ステージ24においては、空間39と枢軸37の中空部とを連通するようにガス供給孔43が形成され、ガス供給孔43にはガス供給管48が取り付けられている。このガス供給孔43を利用して空間39に乾燥した窒素ガス等の不活性ガスを供給することで、ねじ34と円盤35との隙間等から、円盤35とステージ本体部36とのシール部49を介して空間39へ洗浄液が進入することを防止できるようになっている。   In the stage 24, a gas supply hole 43 is formed so as to communicate the space 39 and the hollow portion of the pivot 37, and a gas supply pipe 48 is attached to the gas supply hole 43. By using the gas supply holes 43 to supply an inert gas such as a dried nitrogen gas to the space 39, a seal portion 49 between the disk 35 and the stage main body portion 36 from a gap between the screw 34 and the disk 35. Thus, it is possible to prevent the cleaning liquid from entering the space 39 via the.
処理カップ22は、図示しない昇降機構によって昇降自在な内側カップ22aと、固定されたアンダーカップ22bとから構成されている。内側カップ22aは、ウエハWの洗浄処理時には図8に示す位置(上段位置)に保持され、ウエハWから振り切られる洗浄液が外部に飛散することを防止する。   The processing cup 22 includes an inner cup 22a that can be moved up and down by a lifting mechanism (not shown) and a fixed under cup 22b. The inner cup 22a is held at the position (upper position) shown in FIG. 8 during the cleaning process of the wafer W, and prevents the cleaning liquid shaken off from the wafer W from splashing outside.
前述したように、洗浄液としてSC−1、DHF、純水を用いる場合には、SC−1はアンモニアを含むアルカリ性水溶液であり、一方のDHFはフッ化水素を含む酸性水溶液であることから、ドレイン32から洗浄液を回収する際には、少なくともSC−1とDHFの化学反応を回避するために、これらを分別回収する必要がある。   As described above, when SC-1, DHF, or pure water is used as the cleaning liquid, SC-1 is an alkaline aqueous solution containing ammonia, and one DHF is an acidic aqueous solution containing hydrogen fluoride. When recovering the cleaning liquid from 32, it is necessary to recover these separately in order to avoid at least the chemical reaction between SC-1 and DHF.
次に、図9の装置による洗浄処理工程を説明する。ここでは、薬液としてDHFを用いる場合について説明する。まず、表面が上面となっている状態で所定枚数のウエハWが収容されているフープFを載置台11に載置する。次に、窓部開閉機構12によって窓部92及びフープFの蓋体が開口された状態において、フープF内の所定のスロットにあるウエハWをウエハ搬送装置(CRA)13を用いてフープFから搬出し、ウエハ受渡ユニット(TRS)14aに搬送し、その場に載置する。続いて、主ウエハ搬送アーム(PRA)15がウエハ受渡ユニット(TRS)14aからウエハWを搬出し、洗浄処理ユニット(CLU)21a〜21dのいずれかへ搬送し、そこでウエハWの表裏面の洗浄処理を行う。   Next, the cleaning process step by the apparatus of FIG. 9 will be described. Here, the case where DHF is used as a chemical solution will be described. First, the FOUP F in which a predetermined number of wafers W are accommodated is placed on the mounting table 11 with the surface being the upper surface. Next, in a state where the window 92 and the lid of the FOUP F are opened by the window opening / closing mechanism 12, the wafer W in a predetermined slot in the FOUP F is removed from the FOUP F using the wafer transfer device (CRA) 13. Unload, transport to wafer transfer unit (TRS) 14a, and place on the spot. Subsequently, the main wafer transfer arm (PRA) 15 unloads the wafer W from the wafer delivery unit (TRS) 14a and transfers it to one of the cleaning processing units (CLU) 21a to 21d, where the front and back surfaces of the wafer W are cleaned. Process.
このウエハWの表面側の洗浄処理は、図4に示した方法によって行う。すなわち、回転するウエハWに対し、そのウエハWの半径方向に移動する薬液ノズル61により、できるだけ少量の薬液(DHF)65を供給して薬液の液膜を形成する工程と、露出するウエハWの疎水面により上記薬液が液滴となる前に、好ましくは疎水面の発生と同時に、上記薬液ノズル61に続いてウエハW上の同一半径箇所を通過する純水ノズル62から純水66を供給し、上記薬液に混合させ混合液膜形成処理を行う工程と、ウエハWの回転数を増大させ、ウエハ中心部から純水のみを供給するリンス処理工程と、ウエハWを高速回転して乾燥する工程とを行う。   The cleaning process on the front side of the wafer W is performed by the method shown in FIG. That is, a chemical liquid nozzle (DHF) 65 is supplied to the rotating wafer W by a chemical nozzle 61 that moves in the radial direction of the wafer W to form a chemical liquid film, and the exposed wafer W Before the chemical liquid becomes droplets by the hydrophobic surface, preferably, simultaneously with the generation of the hydrophobic surface, the pure water 66 is supplied from the pure water nozzle 62 passing through the same radius portion on the wafer W following the chemical liquid nozzle 61. , A mixed liquid film forming process mixed with the chemical solution, a rinsing process for increasing the number of rotations of the wafer W and supplying only pure water from the center of the wafer, and a process for drying the wafer W by rotating it at a high speed And do.
また、ウエハWの表面側の洗浄処理する際には、同時にウエハWの裏面側も洗浄処理する。すなわち、洗浄液供給孔41から円盤35とウエハWの間隙に洗浄液を供給して、ウエハWの裏面側を洗浄する。   Further, when the front surface side of the wafer W is cleaned, the back surface side of the wafer W is also cleaned at the same time. That is, the cleaning liquid is supplied from the cleaning liquid supply hole 41 to the gap between the disk 35 and the wafer W to clean the back side of the wafer W.
上記のようにウエハWの洗浄処理を行い、DHFと純水が混ざる時間を例えば1分以内を目処にコントロールすると、従来のウエハWの表面に所定の洗浄処理液(薬液)や純水を連続流として上方から供給する基板処理方法に比べ、少量の薬液(例えば、0.1L/min程度)でウエハを処理(液膜形成)することができ、疎水面が出て来ても、パーティクルの原因となる液滴にならずに液膜を形成させることができる。これにより、上述した従来の基板処理方法では薬液を1L/min(1000cc/min)の量を使用していたが10分の1に少量化できた。更に、濃度を調整することで、時間を短縮することもできる。   When the wafer W is cleaned as described above and the time for mixing DHF and pure water is controlled within 1 minute, for example, a predetermined cleaning liquid (chemical) or pure water is continuously applied to the surface of the conventional wafer W. Compared to the substrate processing method supplied from above as a flow, the wafer can be processed (liquid film formation) with a small amount of chemical solution (for example, about 0.1 L / min). A liquid film can be formed without causing a causative droplet. As a result, in the conventional substrate processing method described above, the chemical solution was used in an amount of 1 L / min (1000 cc / min), but could be reduced to 1/10. Furthermore, the time can be shortened by adjusting the density.
上記実施形態では、薬液ノズル61及び純水ノズル62を並設して一緒にウエハW上を移動(スキャン)させたが、スキャンを伴わないで、DHFと純水が混ざる時間をコントロールすることもできる。   In the above embodiment, the chemical solution nozzle 61 and the pure water nozzle 62 are arranged side by side and moved (scanned) on the wafer W together. However, it is also possible to control the time for mixing DHF and pure water without accompanying the scan. it can.
図10〜図13に、この発明の第二実施形態を示す。第二実施形態においては、ノズルが二重構造になっており、太いリンス配管の内部に薬液例えばDHF用の細い配管が存在する形になっている。すなわち、第二実施形態におけるノズルは、図10及び図11に示すように、薬液ノズルの役割を果たす内筒81と、その周囲を取り囲むリンス液ノズル例えば純水ノズルの役割を果たす外筒82を備えた集合ノズル80によって形成されている。なお、なお、内筒81及び外筒82は同心円状に配設されて両者の間に環状の隙間が形成されている。また、内筒81(薬液ノズル)は、薬液制御バルブ91を介設した薬液供給管路63を介して薬液供給源91に接続されている。また、外筒82(純水ノズル)は、純水制御バルブ92を介設した純水供給管路64を介して薬液供給源91に接続されている。また、上記薬液制御バルブ93と純水制御バルブ94は、上記CPU100からの制御信号に基づいて開閉及び開度調整を行うように制御されるようになっている。すなわち、疎水面が露出する前までは、薬液(DHF)を内筒81(薬液ノズル)から回転しているウエハW上に均一に吐出(供給)させ、疎水面の発生の直前又は発生と同時に外筒(純水ノズル)からリンス液である純水を吐出(供給)させるように制御されるようになっている。   10 to 13 show a second embodiment of the present invention. In the second embodiment, the nozzle has a double structure, and a thin pipe for a chemical solution, for example, DHF exists in a thick rinse pipe. That is, as shown in FIGS. 10 and 11, the nozzle in the second embodiment includes an inner cylinder 81 that functions as a chemical liquid nozzle, and an outer cylinder 82 that functions as a rinsing liquid nozzle surrounding the periphery, for example, a pure water nozzle. It is formed by the collective nozzle 80 provided. Note that the inner cylinder 81 and the outer cylinder 82 are arranged concentrically, and an annular gap is formed between them. Further, the inner cylinder 81 (chemical liquid nozzle) is connected to a chemical liquid supply source 91 via a chemical liquid supply line 63 provided with a chemical liquid control valve 91. The outer cylinder 82 (pure water nozzle) is connected to a chemical liquid supply source 91 via a pure water supply pipe 64 provided with a pure water control valve 92. Further, the chemical solution control valve 93 and the pure water control valve 94 are controlled to perform opening / closing and opening adjustment based on a control signal from the CPU 100. That is, until the hydrophobic surface is exposed, the chemical solution (DHF) is uniformly discharged (supplied) onto the rotating wafer W from the inner cylinder 81 (chemical solution nozzle), and immediately before or simultaneously with the generation of the hydrophobic surface. Control is performed so that pure water, which is a rinsing liquid, is discharged (supplied) from the outer cylinder (pure water nozzle).
なお、第二実施形態において、その他の部分は第一実施形態と同じであるので、同一部分には同一符号を付して説明は省略する。   In the second embodiment, the other parts are the same as those in the first embodiment, so the same parts are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
次に、上記のように構成された集合ノズル80を用いて洗浄処理する手順を図11及び図13を参照して説明する。   Next, a procedure for performing the cleaning process using the collective nozzle 80 configured as described above will be described with reference to FIGS. 11 and 13.
まず、スピンチャック23がウエハWを第1の回転速度(例えば500rpm)で回転させる(図13(a)参照)。次に、集合ノズル80を、回転するウエハWのほぼ中央に位置させる(図13(b)参照)。   First, the spin chuck 23 rotates the wafer W at a first rotation speed (for example, 500 rpm) (see FIG. 13A). Next, the collective nozzle 80 is positioned approximately at the center of the rotating wafer W (see FIG. 13B).
次に、図11(a)に示すように、薬液ノズルである内筒81から薬液65(DHF)を吐出(供給)して、ウエハWの全域を洗浄(エッチング)する(図13(c)参照)。ウエハWがシリコンウエハの場合、表面の酸化シリコン膜は親水面であるので、薬液65(DHF)は遠心力によりウエハWの半径方向外側に広がり、ウエハ全面を覆う連続した液膜を形成する。純水を供給しない状態での内筒91からDHFの吐出は第1の時間(例えば30秒間)継続され、この間、ウエハWの全面を覆うDHF膜が維持され、最上層の酸化シリコン膜が相対的に高いHF濃度のDHFと反応、すなわちDHFによりエッチングされる。この処理は、図13(a)に示される(以下に薬液処理工程という)。この薬液処理工程では、酸化シリコン膜の相当多くの量が溶解し、除去される。この薬液処理工程は、下層のシリコン層の少なくとも一部が露出する程度にシリコン酸化膜が溶解する前に完了する。したがって、この工程においては、DHF吐出量は少なくてもよい。なぜなら、DHF吐出量が少なかったとしても、膜の状態を維持することが可能な親水面とDHFが接触するからである。   Next, as shown in FIG. 11A, the chemical liquid 65 (DHF) is discharged (supplied) from the inner cylinder 81, which is a chemical nozzle, and the entire area of the wafer W is cleaned (etched) (FIG. 13C). reference). When the wafer W is a silicon wafer, since the silicon oxide film on the surface is a hydrophilic surface, the chemical liquid 65 (DHF) spreads outward in the radial direction of the wafer W by centrifugal force, and forms a continuous liquid film covering the entire wafer surface. The discharge of DHF from the inner cylinder 91 without supplying pure water is continued for a first time (for example, 30 seconds). During this time, the DHF film covering the entire surface of the wafer W is maintained, and the uppermost silicon oxide film is relatively It reacts with DHF having a high HF concentration, that is, is etched by DHF. This process is shown in FIG. 13 (a) (hereinafter referred to as a chemical treatment process). In this chemical treatment process, a considerable amount of the silicon oxide film is dissolved and removed. This chemical treatment process is completed before the silicon oxide film is dissolved to such an extent that at least a part of the lower silicon layer is exposed. Therefore, in this step, the DHF discharge amount may be small. This is because even if the DHF discharge amount is small, the DHF comes into contact with the hydrophilic surface capable of maintaining the film state.
次に、内筒81から第1のDHF吐出流量でDHFの吐出を継続しながら、内筒81及び外筒82の間の隙間から、上記第1の回転速度で回転し続けるウエハWに第1の純水吐出流量で純水を吐出する(図13(c)参照)。純水の吐出タイミングは、シリコン層の一部が露出する疎水面の発生の直前に行う。吐出されたDHF及び純水は混合されて、水で希釈されたDHFが形成される。水で希釈されたDHFは、ウエハWの半径方向外側に広がり、ウエハWの全面を覆う連続した液膜を形成する。DHF及び純水の同時吐出は、第2の時間(例えば30秒間)継続され、その間、ウエハWの全面を覆う水で希釈されたDHF膜が維持され、残余の酸化シリコン膜が相対的に低いHF濃度の水で希釈されたDHFと反応、すなわち水で希釈されたDHFによりエッチングされる。上述した工程は、図13(d)に示される(以下に、混合液膜形成処理工程という)。この混合液膜形成処理工程は酸化シリコン膜が完全に除去されるまで続けられる。混合液膜形成処理工程における液供給量、疎水性のシリコン層が部分的に或いは完全に露出したとしても、水で希釈されたDHFの液膜が維持できるように決定される。   Next, while continuing to discharge DHF from the inner cylinder 81 at the first DHF discharge flow rate, the first wafer W is continuously rotated from the gap between the inner cylinder 81 and the outer cylinder 82 to the first rotation speed. Pure water is discharged at a pure water discharge flow rate (see FIG. 13C). The discharge timing of pure water is performed immediately before the generation of the hydrophobic surface where a part of the silicon layer is exposed. The discharged DHF and pure water are mixed to form DHF diluted with water. The DHF diluted with water spreads outward in the radial direction of the wafer W and forms a continuous liquid film covering the entire surface of the wafer W. The simultaneous discharge of DHF and pure water is continued for a second time (for example, 30 seconds), during which time the DHF film diluted with water covering the entire surface of the wafer W is maintained, and the remaining silicon oxide film is relatively low. It reacts with DHF diluted with water of HF concentration, that is, is etched by DHF diluted with water. The process described above is shown in FIG. 13D (hereinafter referred to as a mixed liquid film forming process). This mixed liquid film forming process is continued until the silicon oxide film is completely removed. The liquid supply amount in the mixed liquid film forming process is determined so that the DHF liquid film diluted with water can be maintained even if the hydrophobic silicon layer is partially or completely exposed.
均一なエッチングを達成するために、混合液膜形成処理工程においては、別々に吐出されたDHF及び純水は、吐出後速やかに混合されることが好ましい。この目的のため、外筒82の先端は内筒81の先端よりも高さの差Δだけ低い位置にある(図12参照)。この配置は、ウエハWに到達する前のDHF及び純水の混合を促進する。更に、内筒81の先端部分は内筒81の先端に向けて先細となっている。先細部分の先細の外周面は、内筒81から吐出されるDHFに向けて純水をガイドし、DHF及び純水の混合を促進する。先細部分の先細の内周面は、DHFの不測の液だれを防止する。また、集合ノズル80を内筒81と外筒82とを鉛直方向に相対移動できるように構成し、効果的なDHFと純水との混合のために高さの差Δの調整を可能とすることも好ましい。   In order to achieve uniform etching, in the mixed liquid film forming process, it is preferable that DHF and pure water discharged separately are mixed immediately after discharge. For this purpose, the tip of the outer cylinder 82 is at a position lower than the tip of the inner cylinder 81 by a height difference Δ (see FIG. 12). This arrangement facilitates mixing of DHF and pure water before reaching the wafer W. Further, the distal end portion of the inner cylinder 81 is tapered toward the distal end of the inner cylinder 81. The tapered outer peripheral surface of the tapered portion guides pure water toward the DHF discharged from the inner cylinder 81 and promotes mixing of DHF and pure water. The tapered inner peripheral surface of the tapered portion prevents dripping of the DHF. Further, the collective nozzle 80 is configured so that the inner cylinder 81 and the outer cylinder 82 can be moved relative to each other in the vertical direction, and the height difference Δ can be adjusted for effective mixing of DHF and pure water. It is also preferable.
薬液処理工程から混合液膜形成処理工程への移行は、下層の疎水性のシリコン層が露出する直前に行うことが好ましい。移行が遅すぎると、DHF膜が壊れて液滴になり、不均一なエッチング及びパーティクルの発生につながる。移行が早すぎると、酸化シリコン膜を完全に除去するために混合液膜形成処理工程を長時間にわたって行わなければならないため、トータルでの薬液使用量が多くなり、またスループットも低下する。適切な移行タイミングを定めることにより、DHF消費量の削減、均一なエッチング並びにパーティクル発生防止を達成することができる。移行タイミングは、実験により定めることができる。   The transition from the chemical solution treatment step to the mixed liquid film formation treatment step is preferably performed immediately before the underlying hydrophobic silicon layer is exposed. If the transition is too slow, the DHF film breaks into droplets, leading to non-uniform etching and particle generation. If the transition is too early, the mixed liquid film forming process must be performed for a long time in order to completely remove the silicon oxide film, so that the total amount of chemical solution used increases and the throughput also decreases. By determining an appropriate transition timing, it is possible to achieve reduction in DHF consumption, uniform etching, and prevention of particle generation. The transition timing can be determined by experiment.
混合液膜形成処理工程を上記第2の時間だけ継続した後、ウエハWの回転速度を維持したままで、DHFの吐出を停止し、純水の吐出量を第2の吐出量(例えば0.5L/min)まで増大する。純水のみの吐出は、第3の時間(例えば30秒)継続される。上記の工程は、図13(e)に示される(以下に、リンス処理工程という)。このリンス処理工程において、ウエハ上にある水で希釈されたDHFは、純水に置換される。   After the mixed liquid film formation processing step is continued for the second time, the discharge of DHF is stopped while maintaining the rotation speed of the wafer W, and the discharge amount of pure water is set to the second discharge amount (for example, 0. 0). 5L / min). The discharge of pure water only is continued for a third time (for example, 30 seconds). The above process is shown in FIG. 13E (hereinafter referred to as a rinsing process). In this rinsing process, the DHF diluted with water on the wafer is replaced with pure water.
リンス処理工程の終了後、純水の吐出が停止され、回動アーム72がホームポジションに戻される。これに代えて、純水の吐出の停止は、集合ノズル80がウエハWの周縁の上方の位置を通過した直後に行ってもよい。その後、ウエハWの回転速度が第2の回転速度(例えば3000rpm)まで増大され、遠心力によりウエハ上に残っている純水が飛散し、これによりウエハWが乾燥される。上記の工程は、スピン乾燥工程とよばれ、図13(f)に示される。   After completion of the rinsing process, the discharge of pure water is stopped and the rotating arm 72 is returned to the home position. Instead of this, the stop of the discharge of pure water may be performed immediately after the collective nozzle 80 passes a position above the periphery of the wafer W. Thereafter, the rotation speed of the wafer W is increased to a second rotation speed (eg, 3000 rpm), and the pure water remaining on the wafer is scattered by centrifugal force, thereby drying the wafer W. The above process is called a spin drying process and is shown in FIG.
上記のようにウエハWの洗浄処理を行い、DHFと純水が混ざる時間(タイミング)をコントロールすると、従来のウエハWの表面に所定の洗浄液例えば薬液や純水を連続流として上方から供給する基板処理方法に比べ、少量の薬液でウエハを処理することができ、エッチングが進んで疎水面が出て来ても、パーティクルの原因となる液滴にならずに液膜を形成させることができる。   When the cleaning process of the wafer W is performed as described above and the time (timing) in which DHF and pure water are mixed is controlled, a substrate for supplying a predetermined cleaning liquid such as a chemical or pure water from the upper side as a continuous flow onto the surface of the conventional wafer W. Compared with the processing method, the wafer can be processed with a small amount of chemical solution, and even if etching progresses and a hydrophobic surface comes out, a liquid film can be formed without forming droplets that cause particles.
従来では薬液としてのDHFの消費量が1L/minであるが、この第二実施形態では、DHFの消費量を0.1L/minと10分の1まで減少させることができた。また、疎水面での液滴が転がる状態を液膜形成により抑えることで、パーティクルを低減することができた。更にまた、疎水面の発生後、親水部分のエッチングも混合液で満たされているので、エッチングが継続され、均一性、エッチングレートをコントロールすることができる。   Conventionally, the consumption of DHF as a chemical solution is 1 L / min, but in the second embodiment, the consumption of DHF was reduced to 0.1 L / min and 1/10. In addition, it was possible to reduce particles by suppressing the state of droplets rolling on the hydrophobic surface by forming a liquid film. Furthermore, since the etching of the hydrophilic portion is filled with the mixed solution after the generation of the hydrophobic surface, the etching is continued and the uniformity and the etching rate can be controlled.
なお、DHFと純水が混ざる時間をコントロールしない場合、すなわちDHFによる洗浄が終了してから純水による洗浄を行う従来の方法では、図14(a)に示すように、酸化シリコン膜の表面(親水面)に対しては均一にDHFが拡がるものの、図14(b)に示すように、シリコン基板が露出した時点で、DHFが液滴となってしまう。   When the time for mixing DHF and pure water is not controlled, that is, in the conventional method of cleaning with pure water after completion of cleaning with DHF, as shown in FIG. Although the DHF spreads uniformly on the hydrophilic surface), as shown in FIG. 14B, the DHF becomes droplets when the silicon substrate is exposed.
なお、上記実施形態では、この発明の基板処理方法をウエハの洗浄処理に適用する場合について説明したが、必ずしもこの処理方法に限定されるものではない。この発明の基板処理方法は、洗浄処理以外に例えば現像処理等にも適用でき、また、ウエハ以外の例えばLCD用ガラス基板やマスク基板等の基板の処理にも適用できる。   In the above-described embodiment, the case where the substrate processing method of the present invention is applied to the wafer cleaning processing has been described. However, the present invention is not necessarily limited to this processing method. The substrate processing method of the present invention can be applied to, for example, development processing in addition to cleaning processing, and can also be applied to processing of substrates other than wafers such as LCD glass substrates and mask substrates.
この発明に係る基板処理方法の第一実施形態を示す概略図である。It is the schematic which shows 1st embodiment of the substrate processing method which concerns on this invention. この発明に係る基板処理装置の要部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the principal part of the substrate processing apparatus which concerns on this invention. 図2の平面図である。FIG. 3 is a plan view of FIG. 2. この発明の第一実施形態に係る基板処理方法のフロー図である。It is a flowchart of the substrate processing method which concerns on 1st embodiment of this invention. この発明に係る基板処理方法を示す図1の部分拡大図である。It is the elements on larger scale of FIG. 1 which shows the substrate processing method which concerns on this invention. 図5の薬液のDHFが純水と混合される部分を拡大して示す図である。It is a figure which expands and shows the part by which DHF of the chemical | medical solution of FIG. 5 is mixed with a pure water. この発明における薬液ノズルと純水ノズルを別個に形成した変形例を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the modification which formed separately the chemical | medical solution nozzle and the pure water nozzle in this invention. この発明に係る基板処理方法を適用した洗浄処理システムの概略平面図である。1 is a schematic plan view of a cleaning processing system to which a substrate processing method according to the present invention is applied. 図8の洗浄処理システムの洗浄処理ユニットの構造を示した概略断面図である。It is the schematic sectional drawing which showed the structure of the cleaning processing unit of the cleaning processing system of FIG. この発明に係る基板処理装置の第二実施形態を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows 2nd embodiment of the substrate processing apparatus which concerns on this invention. この発明に係る基板処理方法の第二実施形態を示す概略図で、(a)は酸化シリコン膜の表面(親水面)にDHFが供給されて拡がっている状態を、また(b)はその後シリコン基板表面(疎水面)が露出すると同時に純水を供給した状態を示した図である。It is the schematic which shows 2nd embodiment of the substrate processing method based on this invention, (a) is the state which DHF is supplied to the surface (hydrophilic surface) of a silicon oxide film, and (b) is silicon after that It is the figure which showed the state which supplied the pure water simultaneously with the substrate surface (hydrophobic surface) exposing. 図11の第二実施形態の基板処理方法で用いる集合ノズルの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the collection nozzle used with the substrate processing method of 2nd embodiment of FIG. この発明の第二実施形態に係る基板処理方法のフロー図である。It is a flowchart of the substrate processing method which concerns on 2nd embodiment of this invention. 従来の基板処理方法を示した図である。It is the figure which showed the conventional substrate processing method.
符号の説明Explanation of symbols
20 モータ
23 スピンチャック(保持手段)
60 集合ノズル
61 薬液ノズル
62 純水ノズル(リンスノズル,リンス液ノズル)
63 薬液供給管路
64 純水供給管路
65 薬液
66 純水(リンス液)
67 酸化シリコン膜(親水面)
71 モータ(ノズル移動機構)
75 第1のモータ(ノズル移動機構)
76 第2のモータ(ノズル移動機構)
77 ノズル移動機構
80 集合ノズル
81 内筒(薬液ノズル)
82 外筒(純水ノズル,リンスノズル)
91 薬液供給源
92 純水供給源
93 薬液制御バルブ
94 純水制御バルブ(リンス液制御バルブ)
100 CPU(制御手段)
W 半導体ウエハ(被処理基板)
20 Motor 23 Spin chuck (holding means)
60 Collecting nozzle 61 Chemical liquid nozzle 62 Pure water nozzle (rinse nozzle, rinse liquid nozzle)
63 Chemical liquid supply pipe 64 Pure water supply pipe 65 Chemical liquid 66 Pure water (rinse liquid)
67 Silicon oxide film (hydrophilic surface)
71 Motor (nozzle movement mechanism)
75 First motor (nozzle moving mechanism)
76 Second motor (nozzle moving mechanism)
77 Nozzle moving mechanism 80 Collecting nozzle 81 Inner cylinder (chemical nozzle)
82 Outer cylinder (pure water nozzle, rinse nozzle)
91 Chemical liquid supply source 92 Pure water supply source 93 Chemical liquid control valve 94 Pure water control valve (rinse liquid control valve)
100 CPU (control means)
W Semiconductor wafer (substrate to be processed)

Claims (10)

  1. 疎水性の層の表面に親水性の層を有する被処理基板に処理液を供給して処理を施す基板処理方法であって、
    薬液を回転する上記被処理基板に供給して、薬液の膜を被処理基板の表面に形成する工程と、
    リンス液を回転する上記被処理基板に供給して、薬液とリンス液の混合液の膜を上記被処理基板の表面全面に形成する工程と、
    上記被処理基板の表面からリンス液により上記混合液を除去する工程と、を有し、
    上記薬液の膜を形成する工程は、薬液を吐出している薬液ノズルを被処理基板の周縁の上方の第1の位置から被処理基板の中心の上方の第2の位置に向けて移動させることにより行われ、
    上記混合液の膜を形成する工程は、リンス液を吐出しているリンス液ノズルを、薬液を吐出しており、かつ上記第1の位置から第2の位置に向けて移動している上記薬液ノズルを追いかけるように移動させることにより行われ、かつ、疎水性の層が露出する前又は発生と同時にリンス液を薬液に混合する、ことを特徴とする基板処理方法。
    A substrate processing method for performing processing by supplying a processing liquid to a substrate to be processed having a hydrophilic layer on the surface of a hydrophobic layer,
    Is supplied to the substrate to be processed to rotate the drug solution, and forming a film of the chemical liquid on the surface of the substrate,
    Supplying a rinse liquid to the substrate to be rotated, and forming a film of a mixture of a chemical solution and a rinse liquid on the entire surface of the substrate to be processed;
    Removing the mixed solution from the surface of the substrate to be processed with a rinsing liquid ,
    In the step of forming the chemical solution film, the chemical nozzle that discharges the chemical solution is moved from a first position above the periphery of the substrate to be processed to a second position above the center of the substrate to be processed. Made by
    In the step of forming the film of the mixed liquid, the chemical liquid is discharged from the first position to the second position through the rinse liquid nozzle that discharges the rinse liquid. A substrate processing method characterized in that the rinsing liquid is mixed with a chemical before or at the same time as the hydrophobic layer is exposed, by moving the nozzle so as to follow it .
  2. 請求項記載の基板処理方法において、
    上記混合液の膜を形成する工程において、被処理基板の半径方向外側に広がる薬液の膜が破壊されて液滴になる前にリンス液が薬液に混合されることが保証されるような範囲に薬液ノズルとリンス液ノズル間の距離が維持されつつ、リンス液ノズルが薬液ノズルを追いかける、ことを特徴とする基板処理方法。
    The substrate processing method according to claim 1 ,
    In the step of forming the film of the mixed solution, the range is such that it is ensured that the rinsing liquid is mixed with the chemical before the film of the chemical that spreads outward in the radial direction of the substrate to be processed is broken into droplets. A substrate processing method, wherein the distance between the chemical nozzle and the rinse nozzle is maintained, and the rinse nozzle follows the chemical nozzle.
  3. 請求項1又は2記載の基板処理方法において、
    上記混合液を除去する工程は、リンス液を供給することにより行われ、この際、リンス液の供給量は、混合液の膜を形成する工程におけるリンス液の供給量より大きい、ことを特徴とする基板処理方法。
    In the substrate processing method of Claim 1 or 2 ,
    The step of removing the mixed liquid is performed by supplying a rinsing liquid. At this time, the supply amount of the rinsing liquid is larger than the supply amount of the rinsing liquid in the step of forming a film of the mixed liquid. Substrate processing method.
  4. 請求項1又は2記載の基板処理方法において、
    上記混合液の膜を形成する工程が、
    薬液ノズルが被処理基板の中心の上方の第2の位置に到達したときに薬液の供給を停止するステップと、
    リンス液ノズルを上記被処理基板の上方に移動させながらリンス液の供給を継続するステップと、を含み、
    上記混合液を除去する工程が、
    上記リンス液ノズルを上記被処理基板の中心の上方に位置させてリンス液を供給するステップと、
    上記被処理基板の回転速度を増大させるステップと、を含む、ことを特徴とする基板処理方法。
    In the substrate processing method of Claim 1 or 2 ,
    The step of forming a film of the mixed solution
    Stopping the supply of the chemical liquid when the chemical nozzle reaches the second position above the center of the substrate to be processed;
    Continuing to supply the rinse liquid while moving the rinse liquid nozzle above the substrate to be processed,
    Removing the mixed solution,
    Supplying the rinse liquid by positioning the rinse liquid nozzle above the center of the substrate to be processed;
    Increasing the rotational speed of the substrate to be processed.
  5. 請求項記載の基板処理方法において、
    上記混合液を除去する工程におけるリンス液の供給量は、混合液の膜を形成する工程におけるリンス液の供給量より大きい、ことを特徴とする基板処理方法。
    The substrate processing method according to claim 4 ,
    The substrate processing method characterized in that the supply amount of the rinse liquid in the step of removing the mixed liquid is larger than the supply amount of the rinse liquid in the step of forming a film of the mixed liquid.
  6. 疎水性の層の表面に親水性の層を有する被処理基板に処理液を供給して処理を施す基板処理装置であって、
    上記被処理基板を保持して回転する保持手段と、
    上記保持手段を回転駆動するモータと、
    上記保持手段により保持された被処理基板に薬液を供給する薬液ノズルと、
    上記保持手段により保持された被処理基板にリンス液を供給するリンス液ノズルと、
    上記保持手段により保持された被処理基板に対して上記薬液ノズル及びリンス液ノズルを移動させるノズル移動機構と、
    上記薬液ノズルへの薬液の供給を制御する薬液制御バルブと、
    上記リンス液ノズルへのリンス液の供給を制御するリンス液制御バルブと、
    所定のシーケンスに従い、上記モータ、薬液制御バルブ、リンス液制御バルブ及びノズル移動機構を制御する制御手段と、を具備し、
    上記制御手段は、
    上記保持手段により保持された上記被処理基板を上記モータを動作させることにより回転させつつ、かつ、上記薬液制御バルブを動作させることにより上記薬液ノズルから薬液を供給しつつ、かつ上記リンス液制御バルブを動作させることにより上記リンス液ノズルからリンス液を供給しつつ、上記ノズル移動機構を制御することにより、上記リンス液ノズルが上記薬液ノズルを追いかけるように両ノズルを上記被処理基板の周縁の上方の第1の位置から被処理基板の中心の上方の第2の位置に向けて移動させて、疎水性の層が露出する前又は発生と同時にリンス液を薬液に混合させる制御と
    上記被処理基板の回転を継続しつつ、かつ被処理基板の中心の上方に位置する上記リンス液ノズルからのリンス液の供給を継続しつつ、上記薬液ノズルが被処理基板の中心の上方の第2の位置に到達したときに上記薬液制御バルブを動作させることにより薬液の供給を停止する制御と、を行うように形成されている、ことを特徴とする基板処理装置。
    A substrate processing apparatus for performing processing by supplying a processing liquid to a substrate to be processed having a hydrophilic layer on the surface of a hydrophobic layer,
    Holding means for holding and rotating the target substrate,
    A motor for rotationally driving the holding means;
    A chemical nozzle for supplying a chemical to the substrate to be processed held by the holding means;
    A rinse liquid nozzle for supplying a rinse liquid to the substrate to be processed held by the holding means;
    A nozzle moving mechanism for moving the chemical liquid nozzle and the rinsing liquid nozzle relative to the substrate to be processed held by the holding means;
    A chemical control valve for controlling the supply of the chemical to the chemical nozzle;
    A rinse liquid control valve for controlling the supply of the rinse liquid to the rinse liquid nozzle;
    According to a predetermined sequence, the motor, the chemical liquid control valve, the rinsing liquid control valve and a control means for controlling the nozzle moving mechanism,
    The control means includes
    The rinse liquid control valve is configured to rotate the substrate to be processed held by the holding means by operating the motor and to supply the chemical liquid from the chemical liquid nozzle by operating the chemical liquid control valve. By controlling the nozzle moving mechanism while supplying the rinsing liquid from the rinsing liquid nozzle by operating the nozzle, both nozzles are placed above the periphery of the substrate to be processed so that the rinsing liquid nozzle follows the chemical liquid nozzle. Control to move from the first position to the second position above the center of the substrate to be processed, and to mix the rinsing liquid with the chemical before or at the same time as the occurrence of the hydrophobic layer ,
    While the rotation of the substrate to be processed is continued and the supply of the rinsing liquid from the rinsing liquid nozzle located above the center of the substrate to be processed is continued, the chemical liquid nozzle is located above the center of the substrate to be processed. And a control for stopping the supply of the chemical liquid by operating the chemical liquid control valve when the position reaches position 2.
  7. 請求項記載の基板処理装置において、
    上記制御手段は、リンス液ノズルからのリンス液の供給を継続する際に、リンス液の供給量がリンス液制御バルブの開度を調節することにより増加するように形成されている、ことを特徴とする基板処理装置。
    The substrate processing apparatus according to claim 6 , wherein
    The control means is configured to increase the supply amount of the rinse liquid by adjusting the opening of the rinse liquid control valve when the supply of the rinse liquid from the rinse liquid nozzle is continued. A substrate processing apparatus.
  8. 請求項6又は7記載の基板処理装置において、
    上記ノズル移動機構は、ノズルアームを含み、このノズルアームには、薬液ノズル及びリンス液ノズルが保持手段により保持された被処理基板の上方に位置しているときに上記リンス液ノズルが上記被処理基板の半径方向に関して上記薬液ノズルの外側に位置するように、薬液ノズル及びリンス液ノズルが取り付けられている、ことを特徴とする基板処理装置。
    The substrate processing apparatus according to claim 6 or 7 ,
    The nozzle moving mechanism includes a nozzle arm, and the rinse liquid nozzle is disposed on the nozzle arm when the chemical liquid nozzle and the rinse liquid nozzle are positioned above the substrate to be processed held by the holding unit. A substrate processing apparatus, wherein a chemical nozzle and a rinsing liquid nozzle are attached so as to be positioned outside the chemical nozzle with respect to a radial direction of the substrate.
  9. 請求項6又は7記載の基板処理装置において、
    上記ノズル移動機構は、一対のノズルアームを含み、これらノズルアームには、薬液ノズル及びリンス液ノズルがそれぞれ取り付けられている、ことを特徴とする基板処理装置。
    The substrate processing apparatus according to claim 6 or 7 ,
    The nozzle moving mechanism includes a pair of nozzle arms, and a chemical liquid nozzle and a rinsing liquid nozzle are respectively attached to the nozzle arms.
  10. 請求項6、7又は9記載の基板処理装置において、
    上記制御手段は、リンス液ノズルからのリンス液の供給を継続する際に、薬液の膜が破壊されて液滴になる前に膜の形態で半径方向外側に広がる薬液にリンス液が混合することが保証されるような範囲に薬液ノズルとリンス液ノズルとの間の距離が維持されるように、ノズル移動機構を制御するように形成されている、ことを特徴とする基板処理装置。
    The substrate processing apparatus according to claim 6, 7 or 9 ,
    When the control means continues to supply the rinsing liquid from the rinsing liquid nozzle, the rinsing liquid is mixed with the chemical liquid spreading radially outward in the form of a film before the chemical film is broken into droplets. The substrate processing apparatus is configured to control the nozzle moving mechanism so that the distance between the chemical nozzle and the rinsing liquid nozzle is maintained within a range in which the above is guaranteed.
JP2004094917A 2003-03-31 2004-03-29 Substrate processing method and substrate processing apparatus Expired - Fee Related JP4236109B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003095582 2003-03-31
JP2004094917A JP4236109B2 (en) 2003-03-31 2004-03-29 Substrate processing method and substrate processing apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004094917A JP4236109B2 (en) 2003-03-31 2004-03-29 Substrate processing method and substrate processing apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004319990A JP2004319990A (en) 2004-11-11
JP4236109B2 true JP4236109B2 (en) 2009-03-11

Family

ID=33478690

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004094917A Expired - Fee Related JP4236109B2 (en) 2003-03-31 2004-03-29 Substrate processing method and substrate processing apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4236109B2 (en)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100442450C (en) * 2005-12-05 2008-12-10 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 Method for washing back etching in integrated circuit production
JP5305331B2 (en) * 2008-06-17 2013-10-02 東京エレクトロン株式会社 Development processing method and development processing apparatus
JP4788785B2 (en) 2009-02-06 2011-10-05 東京エレクトロン株式会社 Development device, development processing method, and storage medium
JP4700117B2 (en) * 2009-02-25 2011-06-15 東京エレクトロン株式会社 Development processing method
JP5243307B2 (en) * 2009-03-03 2013-07-24 大日本スクリーン製造株式会社 Substrate processing apparatus and substrate processing method
JP5795917B2 (en) 2010-09-27 2015-10-14 株式会社Screenホールディングス Substrate processing apparatus and substrate processing method
JP5852871B2 (en) * 2011-12-12 2016-02-03 株式会社Screenホールディングス Substrate processing method and substrate processing apparatus
JP6134673B2 (en) 2014-03-13 2017-05-24 株式会社Screenホールディングス Substrate processing equipment
KR102315660B1 (en) * 2015-05-29 2021-10-22 세메스 주식회사 Apparatus and Method for treating substrate
JP2018107338A (en) * 2016-12-27 2018-07-05 株式会社Sumco Cleaning method of wafer

Also Published As

Publication number Publication date
JP2004319990A (en) 2004-11-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4236109B2 (en) Substrate processing method and substrate processing apparatus
TW518684B (en) Single wafer type substrate cleaning method and apparatus
US8133327B2 (en) Substrate processing method, storage medium and substrate processing apparatus
JP4607755B2 (en) Substrate cleaning method, substrate cleaning apparatus, control program, and computer-readable storage medium
US7306002B2 (en) System and method for wet cleaning a semiconductor wafer
US20210151334A1 (en) Substrate processing method and substrate processing device
JP4732918B2 (en) Substrate processing method and substrate processing apparatus
US10935825B2 (en) Substrate processing method
KR20180029914A (en) Substrate processing method and substrate processing apparatus
KR101866640B1 (en) Substrate processing method and substrate processing apparatus
JP2004235559A (en) Method and device for substrate processing
JP2002219424A (en) Substrate processing unit and substrate processing method
TWI636158B (en) Substrate processing method and substrate processing device
US10790134B2 (en) Substrate processing method
US10593569B2 (en) Substrate processing method
JP5963075B2 (en) Substrate processing method and substrate processing apparatus
JPH11330041A (en) Device for processing substrate by etching liquid
JP6560373B2 (en) Substrate processing method and substrate processing apparatus
JP6722551B2 (en) Substrate processing method
CN108028195B (en) Substrate processing method, substrate processing apparatus, and storage medium
JPH11145099A (en) Substrate treatment equipment
JP2009026948A (en) Substrate treating apparatus and treatment chamber washing method
JP2005175228A (en) Method and device for peeling resist
CN209747469U (en) Substrate cleaning device
JP2007324610A (en) Device and method for substrate processing

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20051115

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080520

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080526

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080724

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20081211

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20081211

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111226

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111226

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141226

Year of fee payment: 6

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees